JP2019505486A - Use of a C-type natriuretic peptide variant to treat osteoarthritis - Google Patents

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Abstract

本開示は、骨関節炎を処置し、骨関節炎の1つまたは複数の症候を改善し、かつ骨関節炎成分を有する障害を処置するための、C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)の変異体の使用に関する。The present disclosure relates to the use of variants of C-type natriuretic peptide (CNP) for treating osteoarthritis, ameliorating one or more symptoms of osteoarthritis, and treating disorders having an osteoarthritic component. .

Description

本開示の分野
本開示は、骨関節炎を処置し、骨関節炎の1つまたは複数の症候を改善し、かつ骨関節炎成分を有する障害を処置するための、C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)の変異体の使用に関する。
FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to mutations in C-type natriuretic peptide (CNP) for treating osteoarthritis, ameliorating one or more symptoms of osteoarthritis, and treating disorders having an osteoarthritic component. Regarding the use of the body.

本開示の背景
骨関節炎(OA)は、関節の変性疾患である。これは、60歳を超える男性の推定10%および女性の推定18%に生じる、最も多く見られる関節疾患である。実際に、OAは、老化過程にある成人における、痛みおよび障害の主要な原因の1つである。これは、原因が1つであるのではなく、関節の外傷、年齢、および肥満を含む多くの素因の最終エンドポイントである複雑な疾患である。OA関節における最も共通した病理学的変化は、関節軟骨の分解、滑膜の炎症、軟骨下骨の深さの増大、および骨増殖体の成長である。OAの現在の薬学的治療は、疾患の炎症局面を標的としており、関節の根本的な変性または構造変化を標的としていない。これらの抗炎症性の処置は、一時的な痛みの緩和しかもたらさない。それに対して、関節の変性を減少させ、または逆転すると考えられる処置は、患者の痛みおよび運動能に、より長い、永続的かつ有利な効果を有すると思われる。したがって、OA患者において関節変性を減少させることができ、かつ/または関節軟骨および関節構造を修復することができる薬学的剤が必要とされている。
BACKGROUND OF THE DISCLOSURE Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease of the joint. This is the most common joint disease occurring in an estimated 10% of men over the age of 60 and an estimated 18% of women. Indeed, OA is one of the leading causes of pain and disability in adults in the aging process. This is not a single cause, but a complex disease that is the end point of many predisposing factors, including joint trauma, age, and obesity. The most common pathological changes in OA joints are articular cartilage degradation, synovial inflammation, increased subchondral bone depth, and bone growth. Current pharmaceutical treatment of OA targets the inflammatory aspect of the disease and does not target the underlying degeneration or structural changes of the joint. These anti-inflammatory treatments provide only temporary pain relief. In contrast, treatments that would reduce or reverse joint degeneration would have a longer, lasting and beneficial effect on patient pain and motor performance. Thus, there is a need for pharmaceutical agents that can reduce joint degeneration in OA patients and / or repair articular cartilage and joint structure.

C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)(CNP前駆体タンパク質NPPCについて、GenBankアクセッション番号NP_077720)は、(最も顕著には、中枢神経系、生殖器官、骨、および血管の内皮によって)広く発現される小さな単鎖ペプチドである。CNPは、2つの別個の受容体:ナトリウム利尿ペプチド受容体B(NPR−B)およびナトリウム利尿ペプチド受容体C(NPR−C)に結合する。NPR−Bは、膜結合したグアニリルシクラーゼ多重遺伝子ファミリのメンバーであり、CNP結合によって活性化されると、第2のメッセンジャ環状グアノシン一リン酸(cGMP)を生成する。それに対して、NPR−Cは、いかなる細胞内シグナル伝達ドメインも有しておらず、その代わりとして、細胞外空間からナトリウム利尿ペプチドを一掃するよう機能する。ゆえに、CNPがNPR−Cに結合すると、受容体は内在化して、CNPをリソソームに送達し、そこでCNPが分解される。これによって、CNPの有効細胞外濃度を低くする。   C-type natriuretic peptide (CNP) (for CNP precursor protein NPPC, GenBank accession number NP_077720) is a small and widely expressed (most notably by the central nervous system, reproductive organs, bone, and vascular endothelium) It is a single chain peptide. CNP binds to two distinct receptors: natriuretic peptide receptor B (NPR-B) and natriuretic peptide receptor C (NPR-C). NPR-B is a member of the membrane-bound guanylyl cyclase multigene family and produces a second messenger cyclic guanosine monophosphate (cGMP) when activated by CNP binding. In contrast, NPR-C does not have any intracellular signaling domain, but instead functions to clear natriuretic peptides from the extracellular space. Thus, when CNP binds to NPR-C, the receptor is internalized and delivers CNP to the lysosome, where it is degraded. This lowers the effective extracellular concentration of CNP.

CNPは、ナトリウム利尿ペプチド前駆体C(NPPC)遺伝子から、126個のアミノ酸のプレ−プロポリペプチドとして最初に生成される。シグナルペプチドの除去により、プロCNPが生じ、そしてエンドプロテアーゼフーリンによる更なる切断により、生物学的に活性な53アミノ酸ペプチド(CNP−53)が生じる。これが分泌されてさらにプロセシングされて、成熟した22アミノ酸ペプチド(CNP−22)が生じる。CNP−53およびCNP−22は、それらの分布が異なる。CNP−53は、主に組織中に見出される一方、CNP−22は主に、血漿および髄液中に見出される。軟骨中での主たるCNP形態は、現在公知でない。CNP−53およびCNP−22は双方とも、類似した動態でNPR−Bに結合して、双方ともcGMP産生を用量依存的に誘導する。cGMPによって媒介される下流シグナル伝達は、軟骨内骨形成を含む多種多様な生物学的プロセスに影響する。したがって、この経路におけるいずれかの成分のレベルの増大または減少により、異常な骨成長または軟骨成長が導かれる虞がある。例えば、マウスモデルにおけるCNPまたはNPR−Bのいずれかのノックアウトにより、長骨および脊柱がより短い萎縮性表現型の動物が生じる。また、CNPシグナル伝達を阻止するヒトNPR−Bの突然変異により、矮小発育症となる。それに対して、高いレベルのCNPを産生するように操作されたマウスは、長い長骨および脊柱を示す。   CNP is first generated as a 126 amino acid pre-pro polypeptide from the natriuretic peptide precursor C (NPPC) gene. Removal of the signal peptide yields pro-CNP and further cleavage by the endoprotease furin yields a biologically active 53 amino acid peptide (CNP-53). This is secreted and further processed to yield the mature 22 amino acid peptide (CNP-22). CNP-53 and CNP-22 differ in their distribution. CNP-53 is found primarily in tissues, while CNP-22 is found primarily in plasma and cerebrospinal fluid. The main CNP form in cartilage is not currently known. Both CNP-53 and CNP-22 bind to NPR-B with similar kinetics, and both induce cGMP production in a dose-dependent manner. Downstream signaling mediated by cGMP affects a wide variety of biological processes including endochondral bone formation. Thus, increasing or decreasing the level of any component in this pathway can lead to abnormal bone or cartilage growth. For example, knockout of either CNP or NPR-B in a mouse model results in an atrophic phenotype animal with a shorter long bone and spinal column. In addition, mutations in human NPR-B that block CNP signaling result in dwarfism. In contrast, mice engineered to produce high levels of CNP show long long bones and spinal columns.

CNPの治療的可能性は、その短い半減期によって制限される。CNPは、2つの機構:1)CNPを迅速に分解する、膜結合中性エンドペプチターゼ(NEP)の作用を介するもの、および2)CNPを、これが分解されるリソソームに向ける結合NPR−Cを介するものによって一掃される。これらの2つのクリアランス機構が、CNPの短い半減期(約2.6分)の原因である。CNP濃度を、ヒト血漿中で典型的に見出されるレベル(約5pM)を超えて増大させるには、連続的な注入が必須であった。これが、その治療的可能性を厳しく制限している。この問題を克服するために、半減期がより長いCNP変異体が開発されている。軟骨成長を刺激する潜在的役割を考えると、CNP変異体は、より長い永続的な緩和をOA患者にもたらす新規のクラスの治療薬を代表する。   The therapeutic potential of CNP is limited by its short half-life. CNP has two mechanisms: 1) through the action of membrane-bound neutral endopeptidase (NEP), which rapidly degrades CNP, and 2) bound NPR-C that directs CNP to the lysosomes where it is degraded. It is wiped out by what These two clearance mechanisms are responsible for the short half-life of CNP (approximately 2.6 minutes). Continuous infusion was essential to increase CNP concentrations beyond the level typically found in human plasma (about 5 pM). This severely limits its therapeutic potential. To overcome this problem, CNP variants with longer half-lives have been developed. Given the potential role in stimulating cartilage growth, CNP variants represent a new class of therapeutics that provide longer lasting relief to OA patients.

本開示の要約
本開示は、原発性骨関節炎もしくは続発性骨関節炎、または1つもしくは複数の骨関節炎関連症候を処置するためのCNP変異体の使用に関する。CNP変異体の投与により、処置動物において、罹患関節の可動域が拡大し得、かつ軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨への骨関節炎関連損傷が遅延または低下し得ることが、本明細書において開示される。種々の態様において、CNP変異体は、Gly−CNP−37またはPro−Gly−CNP−37である。
SUMMARY OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to the use of CNP variants to treat primary or secondary osteoarthritis, or one or more osteoarthritis-related symptoms. It is herein described that administration of a CNP variant can increase the range of motion of affected joints and delay or reduce osteoarthritis-related damage to cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone in treated animals. Disclosed in the document. In various embodiments, the CNP variant is Gly-CNP-37 or Pro-Gly-CNP-37.

種々の態様において、本開示は、原発性骨関節炎もしくは続発性骨関節炎、または1つもしくは複数の骨関節炎関連症候を処置する方法であって、CNP変異体またはCNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含み、当該投与工程は、原発性骨関節炎もしくは続発性骨関節炎、または疾患の前記1つもしくは複数の症候を処置する、方法を提供する。また、意図されるのは、対象において軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨の成長を増大させる方法であって、CNP変異体またはCNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与することを含む方法である。本開示はまた、軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨の骨関節炎関連変性を遅延させ、予防し、または阻害する方法であって、CNP変異体またはCNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与することを含む方法を意図する。また、本開示は、骨関節炎によって影響を受けた関節において、可動域を拡大させ、または硬直を軽減する方法であって、CNP変異体をそれを必要とする対象に投与することを含む方法を提供する。さらに、本開示は、骨関節炎によって影響を受けた関節において、骨増殖体の成長を減少させる方法であって、CNP変異体を、骨関節炎を患う対象に投与することを含む方法を提供する。   In various aspects, the disclosure provides a method of treating primary osteoarthritis or secondary osteoarthritis, or one or more osteoarthritis-related symptoms, comprising a CNP variant or a composition comprising a CNP variant. A method of treating primary osteoarthritis or secondary osteoarthritis, or said one or more symptoms of disease. Also contemplated is a method of increasing the growth of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone in a subject, wherein the subject comprises a CNP variant or a composition comprising a CNP variant. Administration. The present disclosure also provides a method for delaying, preventing or inhibiting osteoarthritis-related degeneration of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone, comprising a CNP variant or a composition comprising a CNP variant comprising the same. A method comprising administering to a subject in need is contemplated. The present disclosure also provides a method of expanding range of motion or reducing stiffness in a joint affected by osteoarthritis, comprising administering a CNP variant to a subject in need thereof. provide. Furthermore, the present disclosure provides a method of reducing bone growth body growth in a joint affected by osteoarthritis, comprising administering a CNP variant to a subject suffering from osteoarthritis.

種々の態様において、CNP変異体は、以下からなる群より選択される:

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In various embodiments, the CNP variant is selected from the group consisting of:
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種々の態様において、軟骨、石灰化した軟骨、もしくは軟骨下骨の成長の増大、または軟骨、石灰化した軟骨、もしくは軟骨下骨の変性の遅延が、対象の膝、肩、肘、指、手、手首、股、首、足首、脊柱、および/または対象の背下部において観察される。種々の態様において、軟骨の損傷または成長が、軟骨細胞の死/損失、プロテオグリカン(PG)の損失、およびコラーゲンの損失またはフィブリル化によって分析される。   In various embodiments, increased growth of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone, or delayed degeneration of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone is a subject's knee, shoulder, elbow, finger, hand. Observed in the wrist, crotch, neck, ankle, spine, and / or lower back of the subject. In various embodiments, cartilage damage or growth is analyzed by chondrocyte death / loss, proteoglycan (PG) loss, and collagen loss or fibrillation.

また、提供されるのは、骨関節炎の対象において関節の可動域を拡大させる方法であって、CNP変異体をそれを必要とする対象に投与することを含む方法である。種々の態様において、CNP変異体は、股関節の屈曲、股関節の伸展、股関節の外転、股関節の内転、膝の屈曲、または膝の伸展によって測定される可動域を、10%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、または75%拡大させる。また、詳細な説明においてさらに詳細に記載されるもの等の、種々の患者および痛みの尺度で評価される、骨関節炎を含む関節炎の症候が、CNP変異体の投与により向上すると考えられる。種々の態様において、CNP変異体は、Gly−CNP−37またはPro−Gly−CNP−37である。   Also provided is a method of expanding the range of motion of a joint in a subject with osteoarthritis, comprising administering a CNP variant to a subject in need thereof. In various embodiments, the CNP variant has 10%, 20% range of motion as measured by hip flexion, hip extension, hip abduction, hip adduction, knee flexion, or knee extension, Enlarge 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, or 75%. It is also believed that the administration of CNP variants improves the symptoms of arthritis, including osteoarthritis, as assessed on various patients and pain scales, such as those described in more detail in the detailed description. In various embodiments, the CNP variant is Gly-CNP-37 or Pro-Gly-CNP-37.

本発明のさらに別の態様は、哺乳類において骨増殖体の成長または形成を予防し、阻害し、または遅延させる方法であって、CNP変異体をそれを必要とする対象に投与することを含む方法に関する。種々の態様において、骨増殖体の形成または成長は、対象において、骨関節炎と関連している。骨増殖体の形成または成長、およびその形成または成長の予防または阻害は、経時的に、そしてCNP変異体の処置レジメン中に、骨増殖体のサイズの物理的測定によって判定され得る。種々の態様において、CNP変異体は、Gly−CNP−37またはPro−Gly−CNP−37である。   Yet another aspect of the invention is a method of preventing, inhibiting or delaying the growth or formation of bone growth bodies in a mammal comprising administering a CNP variant to a subject in need thereof. About. In various embodiments, the formation or growth of bone growth bodies is associated with osteoarthritis in the subject. The formation or growth of bone growth and the prevention or inhibition of that formation or growth can be determined over time and during physical treatment of CNP variants by physical measurement of the size of the bone growth. In various embodiments, the CNP variant is Gly-CNP-37 or Pro-Gly-CNP-37.

本発明の別の態様は、哺乳類において軟骨下骨または骨端小柱骨の異常な成長を予防し、阻害し、または遅延させる方法であって、CNP変異体をそれを必要とする対象に投与することを含む方法に関する。一局面において、軟骨下骨または骨端骨の異常な成長は、骨の肥厚によって明示される。別の局面において、軟骨下骨または骨端小柱骨の異常な成長は、骨関節炎、骨粗鬆症、または骨硬化症と関連している。種々の態様において、CNP変異体は、Gly−CNP−37またはPro−Gly−CNP−37である。   Another aspect of the present invention is a method of preventing, inhibiting or delaying abnormal growth of subchondral bone or epiphyseal trabecular bone in a mammal, wherein a CNP variant is administered to a subject in need thereof To a method comprising: In one aspect, abnormal growth of subchondral or epiphyseal bone is manifested by bone thickening. In another aspect, abnormal growth of subchondral bone or epiphyseal trabecular bone is associated with osteoarthritis, osteoporosis, or osteosclerosis. In various embodiments, the CNP variant is Gly-CNP-37 or Pro-Gly-CNP-37.

本発明のさらに別の態様は、哺乳類において滑膜炎(すなわち滑膜炎)を予防し、阻害し、または遅延させる方法であって、CNP変異体をそれを必要とする対象に投与することを含む方法に関する。一局面において、滑膜炎は、少なくとも、罹患関節中への単核細胞の浸潤によって、明示される。別の局面において、滑膜炎は、骨関節炎と関連している。種々の態様において、CNP変異体は、Gly−CNP−37またはPro−Gly−CNP−37である。   Yet another aspect of the invention is a method for preventing, inhibiting or delaying synovitis (ie, synovitis) in a mammal, comprising administering a CNP variant to a subject in need thereof. Relates to the method of including. In one aspect, synovitis is manifested at least by the infiltration of mononuclear cells into the affected joint. In another aspect, synovitis is associated with osteoarthritis. In various embodiments, the CNP variant is Gly-CNP-37 or Pro-Gly-CNP-37.

一態様において、CNP変異体は、関節内に投与される。また、CNP変異体は、他の経路によって投与されることも意図される。例示的な投与経路として、以下に限定されないが、皮下、関節内、静脈内、動脈内、腹膜内、筋肉内、皮内、腹膜内、筋肉内、皮内、髄腔内、局所的、経皮、または経粘膜投与が挙げられる。   In one aspect, the CNP variant is administered intraarticularly. CNP variants are also contemplated to be administered by other routes. Exemplary routes of administration include, but are not limited to, subcutaneous, intraarticular, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, intradermal, intraperitoneal, intramuscular, intradermal, intrathecal, topical, trans Skin or transmucosal administration may be mentioned.

別の態様において、CNP変異体は、関節の外傷または損傷に応じて投与される。更なる態様において、CNP変異体は、関節の外傷または損傷の1ヵ月以内に投与される。別の態様において、CNP変異体は、関節の外傷または損傷から1週以内に投与される。他の態様において、CNP変異体は、軟骨変性が生じた後に投与される。   In another embodiment, the CNP variant is administered in response to joint trauma or injury. In a further embodiment, the CNP variant is administered within one month of joint trauma or injury. In another embodiment, the CNP variant is administered within one week of joint trauma or injury. In other embodiments, the CNP variant is administered after cartilage degeneration has occurred.

種々の態様において、本開示は、骨関節炎を患う対象において、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルに対するCNP変異体の作用を評価する方法であって、CNPペプチドまたはCNP変異体を投与した、骨関節炎を患う対象に由来する生体サンプル中の少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルをアッセイすることを含む方法を提供する。一態様において、CNP変異体は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルをアッセイする前に、対象に投与される。   In various aspects, the disclosure provides a method for assessing the effect of a CNP variant on the level of at least one cartilage-related biomarker in a subject suffering from osteoarthritis, wherein the bone is administered with a CNP peptide or CNP variant. A method comprising assaying the level of at least one cartilage-related biomarker in a biological sample from a subject suffering from arthritis is provided. In one aspect, the CNP variant is administered to the subject prior to assaying the level of at least one cartilage-related biomarker.

種々の態様において、本明細書において意図されるのは、骨関節炎、または1つもしくは複数の骨関節炎関連症候もしくは徴候を処置する方法であって、CNP変異体を対象に投与することを含み、対象は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルが高いと同定された、方法である。種々の態様において、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーは、CNP、cGMP、コラーゲンII型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンII型およびそのフラグメント、シンデカン−3、アネキシンVI、増殖細胞核抗原(PCNA)、I型プロコラーゲンのプロペプチド(PINP)およびそのフラグメント、コラーゲンI型およびそのフラグメント、ならびにコンドロイチン硫酸アグリカンからなる群より選択される。   In various aspects, contemplated herein is a method of treating osteoarthritis, or one or more osteoarthritis-related symptoms or signs, comprising administering a CNP variant to a subject, The subject is a method that has been identified as having a high level of at least one cartilage-related biomarker. In various embodiments, the at least one cartilage-related biomarker is CNP, cGMP, collagen type II propeptide and fragments thereof, collagen type II and fragments thereof, syndecan-3, annexin VI, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), I A propeptide of type procollagen (PINP) and fragments thereof, collagen type I and fragments thereof, and chondroitin sulfate aggrecan.

種々の態様において、本開示は、CNP変異体を含む組成物の使用を提供する。一態様において、組成物はさらに、薬学的に許容される賦形剤、キャリア、または希釈剤を含む。一態様において、組成物は、pHが約4から約6であるクエン酸/クエン酸バッファーまたは酢酸/酢酸バッファーを含む製剤から調製された凍結乾燥剤である。   In various aspects, the present disclosure provides for the use of a composition comprising a CNP variant. In one embodiment, the composition further comprises a pharmaceutically acceptable excipient, carrier, or diluent. In one aspect, the composition is a lyophilizate prepared from a formulation comprising citrate / citrate buffer or acetate / acetate buffer having a pH of about 4 to about 6.

また、意図されるのは、第2の剤の投与をさらに含む、本明細書中に記載される処置の方法である。種々の態様において、第2の剤は、抗炎症剤、NSAID、コルチコステロイド、およびヒアルロン酸からなる群より選択される。   Also contemplated are methods of treatment as described herein further comprising administration of a second agent. In various embodiments, the second agent is selected from the group consisting of anti-inflammatory agents, NSAIDs, corticosteroids, and hyaluronic acid.

種々の態様において、本方法に用いられるCNP変異体は、疎水性の酸に取り付けられていてよく、または1つもしくは複数の疎水性の酸に取り付けられていてよい。疎水性の酸の非限定的な例として、直鎖状または分枝状の、飽和または不飽和C〜C12カルボン酸(例えば、ペンタン酸、ヘプタン酸等)および天然の脂肪酸が挙げられる。疎水性の酸は、1つまたは複数のアミノ酸残基のN末端、C末端、および/または側鎖に取り付けられていてよい。一態様において、疎水性の酸は、N末端に結合されている。 In various embodiments, the CNP variant used in the method may be attached to a hydrophobic acid or attached to one or more hydrophobic acids. Non-limiting examples of hydrophobic acids include linear or branched, saturated or unsaturated C 5 to C 12 carboxylic acids (eg, pentanoic acid, heptanoic acid, etc.) and natural fatty acids. The hydrophobic acid may be attached to the N-terminus, C-terminus, and / or side chain of one or more amino acid residues. In one aspect, the hydrophobic acid is attached to the N-terminus.

さらに別の態様において、本方法に用いられるCNP変異体は、CNP変異体、および切断可能ペプチドもしくは切断可能タンパク質、またはペプチドタグを含むキメラまたは融合タンパク質である。例示的な切断可能タンパク質または切断可能ペプチドとして、以下に限定されないが、ヒスチジン(例えばヘキサHis)タグ;TAF12:ヒト転写因子TAF12;KSI:ケトステロイドイソメラーゼ;MBP:マルトース結合タンパク質;β−Gal:β−ガラクトシダーゼ;GST:グルタチオン−S−トランスフェラーゼ;Trx:チオレドキシン;CBD:キチン結合ドメイン;BMPM:BMP−2突然変異、SUMO、CAT、TrpE、ブドウ球菌プロテインA、連鎖球菌タンパク質、デンプン−結合タンパク質、エンドグルカナーゼAのセルロース結合ドメイン、エキソグルカナーゼCexのセルロース結合ドメイン、ビオチン結合ドメイン、recA、Flag、c−Myc、ポリ(His)、ポリ(Arg)、ポリ(Asp)、ポリ(Gln)、ポリ(Phe)、ポリ(Cys)、緑色蛍光タンパク質、赤色蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質、シアン蛍光タンパク質、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、抗体エピトープ、およびそれらのフラグメントが挙げられる。   In yet another aspect, the CNP variant used in the method is a chimeric or fusion protein comprising a CNP variant and a cleavable peptide or cleavable protein, or peptide tag. Exemplary cleavable proteins or cleavable peptides include, but are not limited to, histidine (eg, hexa-His) tag; TAF12: human transcription factor TAF12; KSI: ketosteroid isomerase; MBP: maltose binding protein; β-Gal: β -Galactosidase; GST: glutathione-S-transferase; Trx: thioredoxin; CBD: chitin binding domain; BMPM: BMP-2 mutation, SUMO, CAT, TrpE, staphylococcal protein A, streptococcal protein, starch-binding protein, endo Cellulose binding domain of glucanase A, cellulose binding domain of exoglucanase Cex, biotin binding domain, recA, Flag, c-Myc, poly (His), poly (Arg), poly (Asp), poly (Gln), poly (Phe), poly (Cys), green fluorescent protein, red fluorescent protein, yellow fluorescent protein, cyan fluorescent protein, biotin, avidin, streptavidin, antibody epitope, and fragments thereof Can be mentioned.

種々の態様において、CNP変異体は、モノマーであってもダイマーであってもよい。関連する態様において、二量体CNP変異体のモノマーは、リンカーを介して、もしくはリンカーなしでN末端がN末端に、リンカーを介して、もしくはリンカーなしでN末端がC末端に、またはリンカーを介して、もしくはリンカーなしでC末端がC末端に取り付けられ得る。   In various embodiments, the CNP variant may be a monomer or a dimer. In related embodiments, the monomer of the dimeric CNP variant has a N-terminus at the N-terminus, via a linker, or without a linker, via a linker, or without a linker, the N-terminus at the C-terminus, or a linker. The C-terminus can be attached to the C-terminus via or without a linker.

本明細書中に開示される態様のいずれかにおいて、CNP変異体は、野生型CNP−22と実質的に同じ、またはそれよりも良好な生物学的活性を有し得る。例えば、CNP変異体は、野生型CNP−22の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくはそれ以上を保持し得、または例えば、cGMPの生成を刺激する、NPR−Bとの相互作用に関して、CNP−22よりも大きな活性を有し得る。代わりに、または加えて、CNP変異体は、野生型CNP−22の活性の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくはそれ以上を保持し得、または、以下に限定されないが、軟骨細胞増殖、軟骨細胞分化、分裂促進因子活性化タンパク質(MAP)キナーゼ/MEK(Raf−1)キナーゼシグナル伝達経路の阻害、および軟骨内骨化の促進を含む、軟骨内骨成長および軟骨細胞活性の調整に関して、CNP−22よりも大きな活性を有し得る。本明細書中に記載される態様のいずれかにおいて、CNP変異体は、野生型CNP−22のアミノ酸6〜22または1〜22と少なくとも40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはそれ以上同一のアミノ酸配列を含み得る。   In any of the aspects disclosed herein, the CNP variant can have substantially the same or better biological activity as wild-type CNP-22. For example, a CNP variant can retain at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or more of the activity of wild-type CNP-22 or stimulate, for example, the production of cGMP It may have greater activity than CNP-22 for interaction with NPR-B. Alternatively or additionally, the CNP variant may retain at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or more of the activity of wild-type CNP-22, or Endochondral bone, including but not limited to chondrocyte proliferation, chondrocyte differentiation, inhibition of mitogen-activated protein (MAP) kinase / MEK (Raf-1) kinase signaling pathway, and promotion of endochondral ossification It may have greater activity than CNP-22 in modulating growth and chondrocyte activity. In any of the embodiments described herein, the CNP variant is at least 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, amino acids 6-22 or 1-22 of wild type CNP-22, It may comprise 90%, 95%, or more identical amino acid sequences.

種々の態様において、CNP変異体は、任意で、例えばN末端および/またはC末端にて、軟骨標的を促進し、腎クリアランスを減少させ、かつ/またはNEP分解に対する耐性を増大させるための結合または伸長を有し得る。そのような結合または伸長は、例えば、ポリAsp、ポリGlu、軟骨標的ペプチド、シアロタンパク質、PEG、炭水化物、疎水性の酸、NPPC、もしくは非CNP(ポリ)ペプチド、またはそれらの組合せから形成され、またはこれらに由来する分子または配列を含み得る。   In various embodiments, the CNP variant optionally binds to promote cartilage targeting, reduce renal clearance, and / or increase resistance to NEP degradation, eg, at the N-terminus and / or C-terminus. Can have elongation. Such a bond or extension is formed from, for example, poly Asp, poly Glu, cartilage targeting peptide, sialoprotein, PEG, carbohydrate, hydrophobic acid, NPPC, or non-CNP (poly) peptide, or combinations thereof; Or it may contain molecules or sequences derived therefrom.

CNP変異体は、疎水性のポリマー部分または非ポリマー部分、例えばヘプタン酸、ペンタン酸、または脂肪酸に結合され得ることがさらに意図される。疎水性部分は、以下に限定されないが、リジン、セリン、システイン、もしくはトレオニンを含むアミノ酸残基の側鎖に結合され得、またはCNP変異体のN末端および/もしくはC末端に取り付けられ得る。   It is further contemplated that CNP variants may be conjugated to hydrophobic polymeric or non-polymeric moieties such as heptanoic acid, pentanoic acid, or fatty acids. The hydrophobic moiety can be attached to the side chain of an amino acid residue including, but not limited to, lysine, serine, cysteine, or threonine, or can be attached to the N-terminus and / or C-terminus of a CNP variant.

種々の態様において、本方法に有用なCNP変異体は、pIが約8から約10.5、または約8.5から約10の範囲にある。   In various embodiments, CNP variants useful in the present methods have a pI in the range of about 8 to about 10.5, or about 8.5 to about 10.

種々の態様において、本開示は、CNP変異体、任意で別の生物学的に活性な剤、および任意で薬学的に許容される賦形剤、キャリア、または希釈剤を含む薬学的組成物の使用を提供する。種々の態様において、組成物は、非経口投与に適した滅菌薬学的組成物である。一部の態様において、組成物は、実質的に純粋な、例えば少なくとも約90%または95%純粋なCNP変異体を含む。一部の態様において、組成物は、約5%、4%、3%、2%、1%、または0.5%未満の混入物、例えば、他のヒトタンパク質、ブタタンパク質、または(所望のCNP変異体以外の)CNP−53もしくはそのフラグメントを含有する。特定の態様において、滅菌組成物は、本明細書中に開示されるCNP反応性の任意の症状または障害を処置または予防するために、対象に投与される。   In various aspects, the disclosure provides for a pharmaceutical composition comprising a CNP variant, optionally another biologically active agent, and optionally a pharmaceutically acceptable excipient, carrier, or diluent. Provide use. In various embodiments, the composition is a sterile pharmaceutical composition suitable for parenteral administration. In some embodiments, the composition comprises a substantially pure CNP variant, eg, at least about 90% or 95% pure. In some embodiments, the composition comprises less than about 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, or 0.5% contaminants, such as other human proteins, porcine proteins, or (as desired Contains CNP-53 (or other than CNP variants) or fragments thereof. In certain embodiments, the sterile composition is administered to a subject to treat or prevent any CNP-responsive condition or disorder disclosed herein.

本明細書において有用なCNP変異体は、有利には、CNP活性を保持し、かつ血清半減期の増大を示す。CNP活性の保持は、例えば、所望のインビボ生物学的効果の保持、または同じ濃度(例えば、CNPペプチド1μM、またはED80を超える)の下での、CNP−22のcGMP刺激活性の少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、もしくは少なくとも約100%の保持として、示され得る。一部の態様において、CNP変異体は、CNP−22と比較して、血清半減期の少なくとも約1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、または40倍の増大を示す。   CNP variants useful herein advantageously retain CNP activity and exhibit increased serum half-life. Retention of CNP activity is, for example, at least about 50% of cNPMP-stimulating activity of CNP-22 under the same in vivo biological effect or at the same concentration (eg, greater than 1 μM CNP peptide, or ED80). , 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or at least about 100% retention. In some embodiments, the CNP variant is at least about 1.5 times, 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 10 times, 15 times, 20 times the serum half-life compared to CNP-22. , 25-fold, 30-fold, 35-fold, or 40-fold increase.

関連する態様において、本明細書中に記載されるCNP変異体は、野生型CNP−22と比較して、NEP耐性が増大し、そして半減期の増大を示す。一態様において、CNP変異体の半減期は、野生型CNP−22と比較して、約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または約100%増大する。   In related embodiments, the CNP variants described herein have increased NEP resistance and show increased half-life compared to wild-type CNP-22. In one aspect, the half-life of the CNP variant is about 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, compared to wild type CNP-22. Increase by 96%, 97%, 98%, 99%, or about 100%.

特定の態様において、本方法に用いられる、本明細書中に記載されるCNP変異体は、野生型CNP−22と比較して、約1.5倍、約2倍、約2.5倍、約3倍、約3.5倍、約4倍、約4.5倍、約5倍、またはそれ以上、cGMP産生をインビトロで増大させ、cGMP産生をインビボで増大させ、軟骨もしくは骨の形成もしくは成長と関連した1つもしくは複数のバイオマーカーのレベルをインビボで増大させ、NEP切断に対する耐性をインビトロで増大させ、血漿半減期もしくは血清半減期をインビボで増大させ、生体利用性をインビボで増大させ、または軟骨の成長もしくは再生をインビボで増大させ、あるいはそのような増大を組み合わせてもたらす。   In certain embodiments, the CNP variants described herein used in the methods are about 1.5 times, about 2 times, about 2.5 times, compared to wild type CNP-22, About 3 times, about 3.5 times, about 4 times, about 4.5 times, about 5 times or more, increasing cGMP production in vitro, increasing cGMP production in vivo, cartilage or bone formation or Increase the level of one or more biomarkers associated with growth in vivo, increase resistance to NEP cleavage in vitro, increase plasma or serum half-life in vivo, increase bioavailability in vivo Or increase cartilage growth or regeneration in vivo, or a combination of such increases.

種々の態様において、本明細書中に記載されるCNP変異体は、約5または10nmol/kgから約300nmol/kg、または約20nmol/kgから約200nmol/kgの範囲の用量にて投与される。一部の態様において、CNP変異体は、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、350、400、450、500、750、1000、1250、1500、1750、もしくは2000nmol/kgの用量、または処置医師によって適切であると考えられた他の用量にて投与される。他の態様において、CNP変異体は、約5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800μg/kg、もしくは約1mg/kg、1.25mg/kg、1.5mg/kg、2mg/kgの用量、または処置医師によって適切であると考えられた他の用量にて投与される。   In various embodiments, the CNP variants described herein are administered at a dose ranging from about 5 or 10 nmol / kg to about 300 nmol / kg, or from about 20 nmol / kg to about 200 nmol / kg. In some embodiments, the CNP variant is about 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 350, 400, 450, 500, 750, 1000, 1250, 1500, 1750, or 2000 nmol Administered at a dose of / kg or other dose deemed appropriate by the treating physician. In other embodiments, the CNP variant is about 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190. 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800 μg / kg, or about 1 mg / kg, 1.25 mg / kg, 1.5 mg / kg, 2 mg / kg Or other doses deemed appropriate by the treating physician.

種々の態様において、CNP変異体は、単回処置で、または複数回投与で投与される。複数回投与は、処置の経過の全体にわたって毎日施されても、複数回投与で施されてもよい。種々の態様において、CNP変異体は、単回投与で、または複数回投与で、毎日、隔日、3日毎、1週あたり2回、1週あたり3回、毎週、隔週、3週毎、毎月、6週毎、2ヵ月毎、3ヵ月毎、または処置医師によって適切であると考えられるように投与されることが意図される。   In various embodiments, the CNP variant is administered in a single treatment or in multiple doses. Multiple doses may be given daily throughout the course of treatment or in multiple doses. In various embodiments, the CNP variant is administered in a single dose or multiple doses daily, every other day, every third day, twice per week, three times per week, weekly, every other week, every third week, every month, It is intended to be administered every 6 weeks, every 2 months, every 3 months, or as deemed appropriate by the treating physician.

特定の態様において、CNP変異体の投与は、予防的処置または治療的処置の期間に続く、回復期間も見越すように調整される。例えば、CNP変異体は、関節内に、皮下に、静脈内に、または別のモードによって、しばらくの間、毎日または1週あたり複数回投与されてから、処置なしの期間が続いてよく、そしてサイクルが繰り返される。一部の態様において、処置の初期の期間(例えば、毎日、または1週あたり複数回のCNP変異体が投与される)は、3日間、1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、7週間、8週間、9週間、10週間、11週間、または12週間である。関連する態様において、処置なしの期間は、3日間、1週間、2週間、3週間、または4週間続く。特定の態様において、CNP変異体の投薬レジメンは、3日間、毎日に続いて3日オフ;または1週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて3日もしくは1週オフ;または2週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて1週もしくは2週オフ;または3週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて1週、2週、もしくは3週オフ;または4週、5週、6週、7週、8週、9週、10週、11週、もしくは12週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて1週、2週、3週、もしくは4週オフである。   In certain embodiments, the administration of the CNP variant is adjusted to allow for a recovery period following the period of prophylactic or therapeutic treatment. For example, a CNP variant may be administered daily or multiple times per week for a period of time, intraarticularly, subcutaneously, intravenously, or by another mode, followed by a period of no treatment, and The cycle is repeated. In some embodiments, the initial period of treatment (eg, administered daily or multiple CNP variants per week) is 3 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, 4 weeks, 5 weeks. 6 weeks, 7 weeks, 8 weeks, 9 weeks, 10 weeks, 11 weeks, or 12 weeks. In related embodiments, the period of no treatment lasts for 3 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, or 4 weeks. In certain embodiments, the CNP variant dosing regimen is 3 days off daily followed by 3 days off; or 1 week, daily or multiple times per week followed by 3 days off or 1 week off; or 2 weeks daily Or multiple times per week followed by 1 week or 2 weeks off; or 3 weeks, daily or multiple times per week followed by 1 week, 2 weeks, or 3 weeks off; or 4 weeks, 5 weeks, 6 weeks 7 weeks, 8 weeks, 9 weeks, 10 weeks, 11 weeks, or 12 weeks, daily or multiple times per week, followed by 1 week, 2 weeks, 3 weeks, or 4 weeks off.

付加的な態様において、本開示は、骨関節炎関連症候がある骨関節炎または障害を処置する方法であって、CNP変異体を対象に投与することと、対象において(例えば、対象由来の生体サンプルにおいて)少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルをモニタすることとを含み、軟骨関連バイオマーカーのレベルの増大または減少が、対象に対するCNP変異体の治療的効果を示す、方法を提供する。一部の態様において、バイオマーカーのレベルが、軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨の形成または成長に関連して増大する場合、当該バイオマーカーのレベルの増大は、対象に対するCNP変異体の治療的効果を示す。他の態様において、バイオマーカーのレベルが、軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨の形成または成長に関連して減少する場合、当該バイオマーカーのレベルの減少は、対象に対するCNP変異体の治療的効果を示す。   In additional aspects, the disclosure provides a method of treating an osteoarthritis or disorder having osteoarthritis-related symptoms, comprising administering a CNP variant to a subject and in the subject (eg, in a biological sample from the subject). Monitoring the level of at least one cartilage-related biomarker, wherein increasing or decreasing the level of cartilage-related biomarker is indicative of the therapeutic effect of the CNP variant on the subject. In some embodiments, where the biomarker level is increased in relation to the formation or growth of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone, the increased level of the biomarker is a CNP variant of the subject. Shows therapeutic effect. In other embodiments, where the level of biomarker is decreased in relation to the formation or growth of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone, the decreased level of the biomarker is treated with a CNP variant for the subject Effects.

更なる態様において、治療方法はさらに、CNP変異体の投与の量(または用量)または頻度を調整することを含み:
(i)CNP変異体の投与の量(もしくは用量)もしくは頻度は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルであって、軟骨の形成もしくは成長に関連して増大するバイオマーカーのレベルが、標的レベル未満であるならば、増やされ;または
(ii)CNP変異体の投与の量(もしくは用量)もしくは頻度は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルであって、軟骨の形成もしくは成長に関連して増大するバイオマーカーのレベルが、標的レベルを超えるならば、減らされ;または
(iii)CNP変異体の投与の量(もしくは用量)もしくは頻度は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルであって、軟骨の形成もしくは成長に関連して減少するバイオマーカーのレベルが、標的レベルを超えるならば、増やされ;または
(iv)CNP変異体の投与の量(もしくは用量)もしくは頻度は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルであって、軟骨の形成もしくは成長に関連して減少するバイオマーカーのレベルが、標的レベル未満であるならば、減らされる。
In a further embodiment, the method of treatment further comprises adjusting the amount (or dose) or frequency of administration of the CNP variant:
(I) The amount (or dose) or frequency of administration of the CNP variant is at the level of at least one cartilage-related biomarker, wherein the level of biomarker that increases in relation to cartilage formation or growth is at the target level Or (ii) the amount (or dose) or frequency of administration of the CNP variant is at the level of at least one cartilage-related biomarker and is related to cartilage formation or growth (Iii) the amount (or dose) or frequency of administration of the CNP variant is the level of at least one cartilage-related biomarker, wherein the level of biomarker that is increased exceeds the target level; If the level of biomarker that decreases in relation to cartilage formation or growth exceeds the target level, Or (iv) the amount (or dose) or frequency of administration of the CNP variant is the level of at least one cartilage-related biomarker that decreases with respect to cartilage formation or growth Is reduced below the target level.

バイオマーカーの標的レベルが、対象における治療的効果、および/または障害の症候もしくは症状を緩和もしくは改善するのに有益な効果と関連するバイオマーカーのレベルまたはレベルの範囲を指すことが意図される。特定の態様において、標的レベルを上回る、または下回るバイオマーカーのレベルが、対象にとって有害であり得る。   It is intended that the target level of the biomarker refers to a level or range of levels of the biomarker that is associated with a therapeutic effect in the subject and / or a beneficial effect to alleviate or ameliorate the symptoms or symptoms of the disorder. In certain embodiments, the level of biomarker above or below the target level can be detrimental to the subject.

他の態様において、本開示は、CNP変異体の投与の、軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨の形成または成長に対する効果を評価する方法を意図する。一態様において、本方法は、CNP変異体が投与された対象において少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルをアッセイまたは測定して、CNP変異体の、軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨のインビボ形成およびインビボ成長に対する効果を評価することを実現する。関連する態様において、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルの増大は、CNP変異体の投与が、軟骨、石灰化した軟骨、または軟骨下骨の形成または成長に正の効果を有しており、骨関節炎、およびCNP活性の減少と関連した他の軟骨関連疾患または障害に有用な処置であることを示し得る。例示的な軟骨関連バイオマーカーとして、以下に限定されないが、CNP(例えば、CNP−22またはCNP−53の内因性レベル)、cGMP、コラーゲンII型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンII型およびそのフラグメント、シンデカン−3、アネキシンVI、増殖細胞核抗原(PCNA)、I型プロコラーゲンのプロペプチド(PINP)およびそのフラグメント、コラーゲンI型およびそのフラグメント、ならびにコンドロイチン硫酸アグリカンが挙げられる。   In other aspects, the present disclosure contemplates methods for assessing the effects of administration of CNP variants on the formation or growth of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone. In one aspect, the method comprises assaying or measuring the level of at least one cartilage-related biomarker in a subject to which the CNP variant has been administered to determine whether the CNP variant is cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone. It is realized to evaluate the effect on in vivo formation and in vivo growth. In a related aspect, an increase in the level of at least one cartilage-related biomarker indicates that administration of a CNP variant has a positive effect on the formation or growth of cartilage, calcified cartilage, or subchondral bone; It may indicate a useful treatment for osteoarthritis and other cartilage-related diseases or disorders associated with decreased CNP activity. Exemplary cartilage-related biomarkers include, but are not limited to, CNP (eg, endogenous levels of CNP-22 or CNP-53), cGMP, collagen type II propeptide and fragments thereof, collagen type II and fragments thereof , Syndecan-3, annexin VI, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), propeptide of type I procollagen (PINP) and fragments thereof, collagen type I and fragments thereof, and chondroitin sulfate aggrecan.

更なる態様において、本開示は、CNP変異体の、対象における少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルに対する効果を評価する方法であって、CNP変異体が投与された対象由来の生体サンプル中で軟骨関連バイオマーカーのレベルをアッセイまたは測定することを含む方法を意図する。一部の態様において、本方法はさらに、軟骨関連バイオマーカーのレベルをアッセイまたは測定する前に、CNP変異体を対象に投与することを含む。   In a further aspect, the disclosure provides a method of assessing the effect of a CNP variant on the level of at least one cartilage-related biomarker in a subject, wherein the cartilage is in a biological sample from a subject to which the CNP variant has been administered. A method comprising assaying or measuring the level of a relevant biomarker is contemplated. In some embodiments, the method further comprises administering a CNP variant to the subject prior to assaying or measuring the level of cartilage-related biomarker.

軟骨関連バイオマーカーに関係する方法(例えば、治療方法、診断方法、およびアッセイ方法)の一部の態様において、CNP変異体は、Gly−CNP−37であり、Gly−CNP−37とも呼ばれ、または本明細書中に記載されるCNPペプチドおよびCNP変異体のいずれかであり、本明細書中に示されるCNP変異体を含む。そのような方法の特定の態様において、CNPペプチドまたはCNP変異体は、CNP−22でもCNP−53でもない。特定の態様において、CNP変異体は、Pro−Gly−CNP−37である。   In some embodiments of methods related to cartilage-related biomarkers (eg, therapeutic methods, diagnostic methods, and assay methods), the CNP variant is Gly-CNP-37, also referred to as Gly-CNP-37, Or any of the CNP peptides and CNP variants described herein, including the CNP variants shown herein. In certain embodiments of such methods, the CNP peptide or CNP variant is not CNP-22 or CNP-53. In a particular embodiment, the CNP variant is Pro-Gly-CNP-37.

骨関節炎、および骨関節炎に伴う、本明細書中に記載される症候または他の生理学的徴候の処置用の医薬の調製における、本明細書中に記載される上述のCNP変異体のいずれかの使用もまた意図される。上述のペプチドまたはポリペプチドのいずれかを、任意で、適切な使用説明書と共に含むシリンジ、例えば単回使用シリンジもしくは予め充填されたシリンジ、滅菌シールコンテナ、例えばバイアル、ボトル、ベッセル、および/またはキットもしくはパッケージもまた意図される。   Any of the above-mentioned CNP variants described herein in the preparation of a medicament for the treatment of osteoarthritis and the symptoms described herein or other physiological signs associated with osteoarthritis Use is also contemplated. Syringes, such as single use syringes or prefilled syringes, sterile seal containers, such as vials, bottles, vessels, and / or kits, optionally containing any of the peptides or polypeptides described above, with appropriate instructions for use. Or a package is also contemplated.

本明細書中に記載される各特徴は、本開示の局面のいずれかの非限定的な解説用の例であり、したがって、本明細書中に記載される他のいかなる特徴とも組合せ可能であることが意図されていると理解される。例えば、特徴が、「一態様」、「特定の態様」、「一部の態様」、「更なる態様」、「特定の例示的な態様」、および/または「別の態様」等の文言と共に記載されている場合、これらの特徴はそれぞれ、本明細書中に記載される他のいかなる特徴とも組み合わせられてよく、考えられる組合せが全て一覧にされている必要はない。範囲に収まる値の例が開示されている場合、これらの例はいずれも、範囲の考えられるエンドポイントとして意図され、そのようなエンドポイント間のあらゆる全ての数値が意図され、そして上下のエンドポイントのあらゆる全ての組合せが想定されている。   Each feature described herein is an illustrative, non-limiting illustration of any of the aspects of the present disclosure, and thus can be combined with any other feature described herein Is understood to be intended. For example, a feature may be combined with phrases such as “one aspect”, “a specific aspect”, “some aspects”, “a further aspect”, “a specific exemplary aspect”, and / or “another aspect”. Where described, each of these features may be combined with any other feature described herein, and not all possible combinations need be listed. Where examples of values that fall within a range are disclosed, any of these examples are intended as possible endpoints of the range, any numerical value between such endpoints is intended, and upper and lower endpoints Any and all combinations of are envisioned.

図1は、低い用量(35.5μg)または高い用量(110μg)でのGly−CNP−37投与が、脛骨における軟骨変性の有意な減少を示したことを示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 1 shows that Gly-CNP-37 administration at low dose (35.5 μg) or high dose (110 μg) showed a significant reduction in cartilage degeneration in the tibia. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図2は、深さ比がGly−CNP−37処置群において向上していたことを示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 2 shows that the depth ratio was improved in the Gly-CNP-37 treatment group. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図3は、いずれかの変性によって影響を受けた軟骨の幅が、Gly−CNP−37処置群において向上していたことを示すグラフである。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 3 is a graph showing that the width of cartilage affected by any degeneration was improved in the Gly-CNP-37 treated group. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図4は、Gly−CNP−37処置動物が大幅な脛骨軟骨変性の50%超の向上を示したことを示している。FIG. 4 shows that Gly-CNP-37 treated animals showed greater than 50% improvement in significant tibial cartilage degeneration. 図5は、110μgでのGly−CNP−37が、総関節スコア(大腿骨を含まない)を有意に減少させたことを示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 5 shows that Gly-CNP-37 at 110 μg significantly reduced total joint score (excluding the femur). * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図6は、大腿骨スコアが計算に含まれる場合の、Gly−CNP−37処置動物についての総関節スコアを表すグラフである。FIG. 6 is a graph representing the total joint score for Gly-CNP-37 treated animals when the femur score is included in the calculation. 図7は、Gly−CNP−37処置動物および未処置対照動物における内側および外側の成長板の厚さを示すグラフである。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 7 is a graph showing inner and outer growth plate thicknesses in Gly-CNP-37 treated and untreated control animals. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図8は、外側の厚さを内側の厚さから減算して、2つの間の差異を判定した、図7のデータを表すグラフである。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 8 is a graph representing the data of FIG. 7 in which the outer thickness is subtracted from the inner thickness to determine the difference between the two. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図9は、Gly−CNP−37処置ラットまたは未処置対照ラットにおける歩行スコアの経過を表している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 9 represents the course of the gait score in Gly-CNP-37 treated rats or untreated control rats. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図10は、図9の歩行スコアの曲線下面積(AUC)を表すグラフである。全ての値が、ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05である。FIG. 10 is a graph showing the area under the curve (AUC) of the walking score of FIG. All values are p ≦ 0.05 for ANOVA for the vehicle. 図11は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての総軟骨変性幅の測定値を示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 11 shows the measurement of total cartilage degeneration width for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図12は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての大幅な軟骨変性幅の測定値を示している。ビヒクルSCに対するt検定についてp<0.05。FIG. 12 shows the measurement of significant cartilage degeneration width for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. For t-test against vehicle SC p <0.05. 図13は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての平均内側脛骨骨増殖体スコアを示している。ビヒクルSCに対するt検定についてp<0.05。FIG. 13 shows the mean medial tibial proliferator score for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. For t-test against vehicle SC p <0.05. 図14は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についてのマイクロメートルの平均成長板厚さを示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。ビヒクルSCに対するt検定についてp<0.05。FIG. 14 shows the average growth plate thickness in micrometers for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. For t-test against vehicle SC p <0.05. 図15は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての平均総関節スコア(マイナス大腿骨)を示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。ビヒクルSCに対するt検定についてp<0.05。FIG. 15 shows the mean total joint score (minus femur) for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. For t-test against vehicle SC p <0.05. 図16は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての平均滑膜炎スコアを示している。FIG. 16 shows the mean synovitis score for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. 図17は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての体重の平均変化を示している。ビヒクルに対するANOVAについてp≦0.05。FIG. 17 shows the mean change in body weight for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. * P ≦ 0.05 for ANOVA versus vehicle. 図18は、Pro−Gly−CNP−37またはGly−CNP−37で処置した動物についての平均歩行スコアを示している。値は、ビヒクルSCに対するt検定についてp<0.05である。FIG. 18 shows the mean gait score for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 or Gly-CNP-37. Values are p <0.05 for t-test against vehicle SC. 図19は、各試験群についての、関節内経路または皮下経路を介したPro−Gly−CNP−37の投与後の、動物におけるPro−Gly−CNP−37の平均血漿濃度についての時間的経過を示している。各線について、対応する試験群の数を、対応するデータ線の直ぐ上に示している。FIG. 19 shows the time course for the mean plasma concentration of Pro-Gly-CNP-37 in animals after administration of Pro-Gly-CNP-37 via the intra-articular or subcutaneous route for each study group. Show. For each line, the number of corresponding test groups is shown directly above the corresponding data line. 図20は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物についての平均総脛骨軟骨変性幅を示している(処置投与は、外科手術後21日目に始めて、データを40日目に収集した)。FIG. 20 shows the mean total tibial cartilage degeneration width for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late stage osteoarthritis model. (Treatment administration began on day 21 after surgery and data was collected on day 40). 図21は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物についての平均の大幅な脛骨軟骨変性幅を示している(処置投与は、外科手術後21日目に始めて、データを40日目に収集した)。FIG. 21 shows the average significant tibial cartilage degeneration width for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late stage osteoarthritis model. (Treatment administration began on day 21 after surgery and data was collected on day 40). 図22は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物について(外科手術の21日後に処置投与を開始)、3つのゾーンのそれぞれおよび合計についての平均脛骨軟骨変性スコアを示している。各IAまたはSCビヒクル(40日目)対照に対するK−W検定(Dunnの事後)についてp<0.05。IAビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。SCビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。FIG. 22 shows treatment treatment with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late-stage osteoarthritis model (treatment dose 21 days after surgery). The mean tibial cartilage degeneration score for each and total of the three zones is shown. * P <0.05 for KW test (Dunn's post) versus each IA or SC vehicle (day 40) control. For MW test against IA vehicle (day 40) p <0.05. For MW test against SC vehicle (day 40) p <0.05. 図23は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物について(外科手術の21日後に処置投与を開始)、3つのゾーンのそれぞれおよび平均についての平均脛骨軟骨変性深さ比を示している。各IAまたはSCビヒクル(40日目)対照に対するK−W検定(Dunnの事後)についてp<0.05。IAビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。SCビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。FIG. 23 shows the treatment of animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late-stage osteoarthritis model (21 days after surgery). Shows the mean tibial cartilage degeneration depth ratio for each of the three zones and the mean. * P <0.05 for KW test (Dunn's post) versus each IA or SC vehicle (day 40) control. For MW test against IA vehicle (day 40) p <0.05. For MW test against SC vehicle (day 40) p <0.05. 図24は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物について(外科手術の21日後に処置投与を開始)、3つのゾーンのそれぞれおよび平均についての大腿骨ありの総関節スコアを示している。IAビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。SCビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。FIG. 24 shows the treatment of animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late-stage osteoarthritis model (21 days after surgery). The total joint score with femur for each of the three zones and the mean is shown. For MW test against IA vehicle (day 40) p <0.05. For MW test against SC vehicle (day 40) p <0.05. 図25は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物について(外科手術の21日後に処置投与を開始)、3つのゾーンのそれぞれおよび平均についての大腿骨なしの総関節スコアを示している。IAビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。SCビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。FIG. 25 is for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late stage osteoarthritis model (treatment dose 21 days after surgery). The total joint score without femur for each of the three zones and the mean is shown. For MW test against IA vehicle (day 40) p <0.05. For MW test against SC vehicle (day 40) p <0.05. 図26は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物について、骨増殖体スコアを示している(外科手術の21日後に処置投与を開始、40日目にデータを収集)。FIG. 26 shows bone proliferator scores for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late stage osteoarthritis model. (Treatment started 21 days after surgery, data collected on day 40). 図27は、後期段階の骨関節炎モデルにおいて、Pro−Gly−CNP−37で(関節内(「IA」)、そして皮下(「SC」))処置した動物について(外科手術の21日後に処置投与を開始)、体重の変化を示している。各IAまたはSCビヒクル(40日目)対照に対するK−W検定(Dunnの事後)についてp<0.05。IAビヒクル(40日目)に対するM−W検定についてp<0.05。FIG. 27 shows the treatment of animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (intra-articular (“IA”) and subcutaneous (“SC”)) in a late stage osteoarthritis model (21 days after surgery). Shows the change in weight. * P <0.05 for KW test (Dunn's post) versus each IA or SC vehicle (day 40) control. For MW test against IA vehicle (day 40) p <0.05.

本開示の詳細な説明
本開示は、CNP変異体を用いて骨関節炎、骨関節炎の1つまたは複数の症候、および骨関節炎が関連する症候または成分を有する他の障害を処置する方法に関する。
Detailed Description of the Disclosure The present disclosure relates to methods of treating osteoarthritis, one or more symptoms of osteoarthritis, and other disorders having symptoms or components associated with osteoarthritis using CNP variants.

A.定義
特に明記されない限り、明細書および特許請求の範囲を含む本出願において用いられる以下の用語は、以下で与えられる定義を有する。
A. Definitions Unless otherwise stated, the following terms used in this application, including the specification and claims, have the definitions given below.

用語「約」または「おおよそ」は、当技術分野の当業者によって判定された特定の値についての許容可能な誤差を意味する。これは、部分的に、値がどのように測定または判定されたかによって決まる。特定の態様において、用語「約」または「おおよそ」は、1、2、3、または、4標準偏差以内であることを意味する。特定の態様において、用語「約」または「おおよそ」は、所定の値または範囲の30%、25%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、または0.05%以内であることを意味する。用語「約」または「おおよそ」は、一連の2つ以上の数値における第1の数値に先行する場合はいつでも、その一連の数値のそれぞれに当てはまることが理解される。   The term “about” or “approximately” means an acceptable error for a particular value as determined by one of ordinary skill in the art. This depends in part on how the value was measured or determined. In certain embodiments, the term “about” or “approximately” means within 1, 2, 3, or 4 standard deviations. In certain embodiments, the term “about” or “approximately” means 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5% of a predetermined value or range. 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, or 0.05% or less. It is understood that the term “about” or “approximately” applies to each of a series of numbers whenever it precedes a first number in the series of two or more numbers.

標準的な化学用語の定義が、Carey and Sundberg, Advanced Organic Chemistry, 3rd Edition, Vols. A and B (Plenum Press, New York 1992)を含む参考資料中に見出され得る。本開示の実行には、特に明記されない限り、当技術分野における範囲内の、合成有機化学、質量分析、分取分析クロマトグラフィ、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技術、および薬学の特定の従来方法が使用されてよい。例えば、T.E. Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties (W.H. Freeman and Company, 1993);A.L. Lehninger, Biochemistry (Worth Publishers, Inc., 4th Edition, 2004);Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Edition, 1989);Methods In Enzymology (S. Colowick and N. Kaplan eds., Academic Press, Inc.);Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th Edition (Easton, Pennsylvania:Mack Publishing Company, 1990)参照。 Definition of standard chemistry terms may, Carey and Sundberg, Advanced Organic Chemistry , 3 rd Edition, Vols. A and B (Plenum Press, New York 1992) may be found in references including. The practice of this disclosure, unless otherwise stated, is within the skill of the art synthetic organic chemistry, mass spectrometry, preparative analysis chromatography, protein chemistry, biochemistry, recombinant DNA technology, and certain conventional methods of pharmacy. May be used. For example, TE Creighton, Proteins:. Structures and Molecular Properties (WH Freeman and Company, 1993); AL Lehninger, Biochemistry (Worth Publishers, Inc., 4 th Edition, 2004); Sambrook, et al, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2 nd Edition, 1989); Methods In Enzymology (.. S. Colowick and N. Kaplan eds, Academic Press, Inc); Remington's Pharmaceutical Sciences, 18 th Edition (Easton, Pennsylvania: Mack Publishing Company, 1990) reference.

前掲されるか以下にあるかに拘らず、本明細書において引用される全ての刊行物、特許、および特許出願は、それらの全体が参照により本明細書に組み入れられる。   All publications, patents, and patent applications cited herein, whether cited above or below, are hereby incorporated by reference in their entirety.

「ポリペプチド」および「タンパク質」は、ペプチド結合またはペプチド結合イソスターを介して連結された、アミノ酸残基、その関連の、天然に存在する構造変異体および天然に存在しない合成類似体で構成されるポリマーを指す。合成ポリペプチドは、例えば、自動化ポリペプチド合成装置を用いて合成することができる。用語「ポリペプチド」および「タンパク質」は、産物の最小の長さに限定されない。   “Polypeptides” and “proteins” are composed of amino acid residues, their related, naturally occurring structural variants and non-naturally occurring synthetic analogs linked via peptide bonds or peptide bond isosteres. Refers to a polymer. Synthetic polypeptides can be synthesized, for example, using an automated polypeptide synthesizer. The terms “polypeptide” and “protein” are not limited to the minimum length of the product.

ポリペプチド配列を表現するのに、従来の表記が本明細書において用いられる:ポリペプチド配列の左端は、アミノ末端である;ポリペプチド配列の右端は、カルボキシル末端である。   Conventional notation is used herein to describe the polypeptide sequence: the left end of the polypeptide sequence is the amino terminus; the right end of the polypeptide sequence is the carboxyl terminus.

「保存的置換」は、ポリペプチド中のアミノ酸の、機能的に、構造的に、または化学的に類似した天然のアミノ酸または非天然のアミノ酸との置換を指す。一態様において、以下の群はそれぞれ、互いとの置換が保存的である天然のアミノ酸を含有する:
(1)アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T);
(2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);
(3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);
(4)アルギニン(R)、リジン(K);
(5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);および
(6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
“Conservative substitution” refers to the replacement of an amino acid in a polypeptide with a functionally, structurally, or chemically similar natural or non-natural amino acid. In one embodiment, each of the following groups contains natural amino acids that are conservative substitutions for each other:
(1) Alanine (A), Serine (S), Threonine (T);
(2) Aspartic acid (D), glutamic acid (E);
(3) Asparagine (N), glutamine (Q);
(4) Arginine (R), Lysine (K);
(5) Isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), valine (V); and (6) phenylalanine (F), tyrosine (Y), tryptophan (W).

別の態様において、以下の群はそれぞれ、互いとの置換が保存的である天然のアミノ酸を含有する:
(1)グリシン(G)、アラニン(A);
(2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);
(3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);
(4)アルギニン(R)、リジン(K);
(5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V)、アラニン(A);
(6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);および
(7)セリン(S)、トレオニン(T)、システイン(C)。
In another embodiment, each of the following groups contains natural amino acids that are conservative in substitution with each other:
(1) Glycine (G), alanine (A);
(2) Aspartic acid (D), glutamic acid (E);
(3) Asparagine (N), glutamine (Q);
(4) Arginine (R), Lysine (K);
(5) Isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), valine (V), alanine (A);
(6) phenylalanine (F), tyrosine (Y), tryptophan (W); and (7) serine (S), threonine (T), cysteine (C).

更なる態様において、アミノ酸は、以下に記載されるようにグループ化されてもよい。
(1)疎水性:Met、Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Trp;
(2)中性の親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;
(3)酸性:Asp、Glu;
(4)塩基性:His、Lys、Arg;
(5)骨格の配向性に影響する残基:Gly、Pro;および
(6)芳香性:Trp、Tyr、Phe、His。
In further embodiments, the amino acids may be grouped as described below.
(1) Hydrophobicity: Met, Ala, Val, Leu, Ile, Phe, Trp;
(2) Neutral hydrophilicity: Cys, Ser, Thr, Asn, Gln;
(3) Acidity: Asp, Glu;
(4) Basic: His, Lys, Arg;
(5) Residues affecting skeletal orientation: Gly, Pro; and (6) Aromaticity: Trp, Tyr, Phe, His.

一態様において、本方法に有用な、本明細書中に記載されるCNP変異体は、CNP変異体をコードするポリヌクレオチドを用いて、組換え手段を介して生成される。そのようなポリヌクレオチドによって発現されるCNP変異体は、CNP変異体をコードするポリヌクレオチドの発現に適した条件下で、培地中で宿主細胞を増殖させることと、発現産物を宿主細胞または培地から単離することとを含む方法によって生成され得る。実際の発現産物は、翻訳後の任意のプロセシングに応じて、コードされたタンパク質産物から僅かに変化し得る。   In one aspect, CNP variants described herein that are useful in the methods are generated via recombinant means using a polynucleotide encoding the CNP variant. A CNP variant expressed by such a polynucleotide may be used to propagate the host cell in a medium under conditions suitable for expression of the polynucleotide encoding the CNP variant and to express the expression product from the host cell or medium. Isolating. The actual expression product can vary slightly from the encoded protein product depending on any post-translational processing.

「ポリヌクレオチド」は、ヌクレオチド単位で構成されるポリマーを指す。ポリヌクレオチドとして、天然に存在する生体ポリマー(分子型に関してであり、必ずしも生体ポリマー配列に関してではない)、例えばデオキシリボ核酸(「DNA」)およびリボ核酸(「RNA」)、ならびに核酸類似体が挙げられる。「cDNA」は、mRNAに相補的な、またはこれと同一の、一本鎖の形態または二本鎖の形態のDNAを指す。   “Polynucleotide” refers to a polymer composed of nucleotide units. Polynucleotides include naturally occurring biopolymers (with respect to molecular types, not necessarily with respect to biopolymer sequences), such as deoxyribonucleic acid ("DNA") and ribonucleic acid ("RNA"), and nucleic acid analogs. . “CDNA” refers to a single-stranded or double-stranded form of DNA that is complementary to or identical to mRNA.

「発現制御配列」は、これに機能的に連結されたヌクレオチド配列の発現を調節するヌクレオチド配列を指す。「機能的に連結された」は、一方の部分の活性(例えば、転写を調節する能力)が、他方の部分への作用(例えば、配列の転写)をもたらす、2つの部分間の機能的関係を指す。発現制御配列として、例えば、限定されないが、プロモーター(例えば、誘導可能プロモーターまたは構成プロモーター)、3’UTR、エンハンサ、転写ターミネータ、開始コドン(すなわちATG)、イントロンについてのスプライシングシグナル、および終止コドンの配列が挙げられ得る。   “Expression control sequence” refers to a nucleotide sequence that regulates the expression of a nucleotide sequence operably linked thereto. “Functionally linked” is a functional relationship between two parts where the activity of one part (eg, the ability to modulate transcription) results in an action on the other part (eg, transcription of the sequence). Point to. Expression control sequences include, but are not limited to, promoter (eg, inducible or constitutive promoter), 3′UTR, enhancer, transcription terminator, initiation codon (ie, ATG), splicing signal for intron, and stop codon sequence Can be mentioned.

「組換えポリヌクレオチド」は、天然では結合されない配列を有するポリヌクレオチドを指す。増幅され、またはアセンブルされた組換えポリヌクレオチドが、適切なベクター中に含まれてよく、そしてベクターが、適切な宿主細胞を形質転換するのに用いられ得る。組換えポリヌクレオチドを含む宿主細胞は、「組換え宿主細胞」と呼ばれる。遺伝子はその後、例えば「組換えポリペプチド」を生成するために、組換え宿主細胞中で発現される。組換えポリヌクレオチドは、同様に、非コーディング機能(例えば、プロモーター、複製起点、リボソーム結合部位等)を果たし得る。   “Recombinant polynucleotide” refers to a polynucleotide having sequences that are not naturally joined together. Amplified or assembled recombinant polynucleotides can be included in a suitable vector, and the vector can be used to transform a suitable host cell. A host cell comprising a recombinant polynucleotide is referred to as a “recombinant host cell”. The gene is then expressed in a recombinant host cell, eg, to produce a “recombinant polypeptide”. Recombinant polynucleotides can similarly perform non-coding functions (eg, promoters, origins of replication, ribosome binding sites, etc.).

本明細書において用いられる「キメラ」は、少なくとも2つの異種起源のポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列(すなわち、異なるソースに由来するか、または、天然に存在する配列として互いに関連しない)を含むポリヌクレオチドまたはポリペプチドを指し、これらは、当技術分野において一般的に公知の技術、例えば、組換え発現または化学架橋を用いて、直接的に、または間接的に取り付けられ、または連結される。一態様において、異種起源の配列は、CNP変異体に直接的に、または間接的に連結されるタンパク質またはペプチドを含んでよく、CNP変異体から切断可能であるタンパク質またはペプチドを含む。関連する態様において、CNP変異体は、本明細書中に記載されるようなキメラである。   As used herein, a “chimera” is a polynucleotide comprising at least two heterologous polynucleotide or polypeptide sequences (ie, not derived from different sources or related to each other as naturally occurring sequences). Or refers to polypeptides, which are attached or linked directly or indirectly using techniques generally known in the art, eg, recombinant expression or chemical cross-linking. In one aspect, the heterologous sequence may comprise a protein or peptide that is directly or indirectly linked to the CNP variant, and includes a protein or peptide that is cleavable from the CNP variant. In related embodiments, the CNP variant is a chimera as described herein.

特定の態様において、キメラとして、切断可能なキャリアタンパク質またはペプチドタグを含むCNP融合タンパク質が挙げられる。用語「切断可能なキャリアタンパク質」または「切断可能なペプチドタグ」は、異種起源のポリペプチド配列に直接的に、またはリンカーを介して間接的に融合され得、そして異種起源のポリペプチドまたはタンパク質から切断可能なペプチドまたはポリペプチドを切断または分離する剤を用いて、異種起源の配列から取外し可能であるペプチド配列またはポリペプチド配列を指す。一部の態様において、切断可能なキャリアタンパク質またはペプチドタグは、融合タンパク質または異種起源のポリペプチドの生成、精製、および/または検出を向上させる。例示的な切断可能なキャリアタンパク質およびペプチドタグとして、以下に限定されないが、ヒト転写因子TAF12(TAF12)、ケトステロイドイソメラーゼ(KSI)、マルトース結合タンパク質(MBP)、β−ガラクトシダーゼ(β−Gal)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、チオレドキシン(Trx)、キチン−結合ドメイン(CBD)、BMP−2突然変異(BMPM)、SUMO、CAT、TrpE、ブドウ球菌プロテインA、連鎖球菌タンパク質、デンプン結合タンパク質、エンドグルカナーゼAのセルロース結合ドメイン、エキソグルカナーゼCexのセルロース結合ドメイン、ビオチン結合ドメイン、recA、FLAG(登録商標)、c−Myc、ポリ(His)、ポリ(Arg)、ポリ(Asp)、ポリ(Gln)、ポリ(Phe)、ポリ(Cys)、緑色蛍光タンパク質、赤色蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質、シアン蛍光タンパク質、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、抗体エピトープ、およびそれらのフラグメントが挙げられる。   In certain embodiments, the chimera includes a CNP fusion protein comprising a cleavable carrier protein or peptide tag. The term “cleavable carrier protein” or “cleavable peptide tag” can be fused directly or indirectly through a linker to a heterologous polypeptide sequence and from a heterologous polypeptide or protein. A peptide or polypeptide sequence that is removable from a heterologous sequence with an agent that cleaves or separates the cleavable peptide or polypeptide. In some embodiments, the cleavable carrier protein or peptide tag improves the production, purification, and / or detection of the fusion protein or heterologous polypeptide. Exemplary cleavable carrier proteins and peptide tags include, but are not limited to, human transcription factor TAF12 (TAF12), ketosteroid isomerase (KSI), maltose binding protein (MBP), β-galactosidase (β-Gal), Glutathione-S-transferase (GST), thioredoxin (Trx), chitin-binding domain (CBD), BMP-2 mutation (BMPM), SUMO, CAT, TrpE, staphylococcal protein A, streptococcal protein, starch-binding protein, Cellulose binding domain of endoglucanase A, cellulose binding domain of exoglucanase Cex, biotin binding domain, recA, FLAG®, c-Myc, poly (His), poly (Arg), poly (A sp), poly (Gln), poly (Phe), poly (Cys), green fluorescent protein, red fluorescent protein, yellow fluorescent protein, cyan fluorescent protein, biotin, avidin, streptavidin, antibody epitopes, and fragments thereof It is done.

「可動域」が意味するのは、関節の完全な移動可能性、典型的には屈曲および/または伸展の範囲である。可動域は典型的に、ゴニオメータを用いて測定されて、弧度で示される。当業者に公知の任意の測定方法が、対象の関節の可動域を測定するのに用いられ得る。関節の可動域を測定する1つの実例となる方法が、例えば、Norkin, C.C. and White D.J., Measurement of joint motion: a guide to goniometry (F.A. Davis Company, 2nd ed. Philadelphia) (1995)によって提供される。 By “range of motion” is meant the full mobility of the joint, typically the range of flexion and / or extension. The range of motion is typically measured using a goniometer and indicated in arc degrees. Any measurement method known to those skilled in the art can be used to measure the range of motion of the subject's joint. How one illustrative measuring the range of motion of the joint, for example, Norkin, CC and White DJ, Measurement of joint motion: provided a guide to goniometry (FA Davis Company , 2 nd ed Philadelphia.) By (1995) The

「関節硬直」が意味するのは、関節を動かす困難さの感覚、または関節の可動域の明らかな損失である。   By “joint stiffness” is meant a sense of difficulty moving the joint, or an apparent loss of range of motion of the joint.

「切断剤」は、例えば、異種起源のポリペプチドまたはタンパク質から切断可能なペプチドまたはポリペプチドを切断または分離するのに有用な剤である。切断剤として、以下に限定されないが、パラジウム、臭化シアン(CNBr)、ギ酸、ヒドロキシルアミン、クロストリパイン、トロンビン、キモトリプシン、トリプシン、トリプシン様プロテアーゼ、カルボキシペプチダーゼ、エンテロキナーゼ(エンテロペプチダーゼ)、Kex2プロテアーゼ、Omp Tプロテアーゼ、因子Xaプロテアーゼ、サブチリシン、proTEV、SUMOプロテアーゼ、V8プロテアーゼ、HIVプロテアーゼ、ライノウィルスプロテアーゼ、フリリシンプロテアーゼ、IgAプロテアーゼ、ヒトPaceプロテアーゼ、コラゲナーゼ、Niaプロテアーゼ、ポリオウィルス2Aproプロテアーゼ、ポリオウィルス3Cプロテアーゼ、ゲネナーゼ、フーリン、エラスターゼ、プロテイナーゼK、ペプシン、レンニン(キモシン)、微生物アスパラギン酸プロテアーゼ、パパイン、カルパイン、キモパパイン、フィシン(フィカイン)、ブロメライン(ブロメラーゼ)、カテプシンB、カスパーゼ、サーモリシン、エンドプロテアーゼArg−C、エンドプロテアーゼGlu−C、エンドプロテアーゼLys−C、カリクレイン、およびプラスミンが挙げられる。   A “cleaving agent” is an agent useful for, for example, cleaving or separating a cleavable peptide or polypeptide from a heterologous polypeptide or protein. Cleavage agents include, but are not limited to, palladium, cyanogen bromide (CNBr), formic acid, hydroxylamine, clostripain, thrombin, chymotrypsin, trypsin, trypsin-like protease, carboxypeptidase, enterokinase (enteropeptidase), Kex2 protease , Omp T protease, factor Xa protease, subtilisin, proTEV, SUMO protease, V8 protease, HIV protease, rhinovirus protease, fliricin protease, IgA protease, human Pace protease, collagenase, Nia protease, poliovirus 2Apro protease, poliovirus 3C Protease, Genenase, Furin, Elastase, Proteinase K, Pepsi , Rennin (chymosin), microbial aspartic protease, papain, calpain, chymopapain, ficin (ficaine), bromelain (bromelase), cathepsin B, caspase, thermolysin, endoprotease Arg-C, endoprotease Glu-C, endoprotease Lys- C, kallikrein, and plasmin.

2つ以上のポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列の文脈における用語「同一の」およびパーセント「同一性」は、対応が最大となるように比較かつアラインされた場合に、同じである、または特定のパーセンテージのヌクレオチドもしくはアミノ酸残基が同じである、2つ以上の配列またはサブ配列を指す。   The terms “identical” and percent “identity” in the context of two or more polynucleotide or polypeptide sequences are the same or a specified percentage when compared and aligned for maximum correspondence. Refers to two or more sequences or subsequences in which the nucleotide or amino acid residues are the same.

2つの核酸またはポリペプチドの文脈におけるフレーズ「実質的に相同の」または「実質的に同一の」は概して、包括的にアラインされた場合に、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基の同一性が少なくとも40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または98%である2つ以上の配列またはサブ配列を指す。   The phrase “substantially homologous” or “substantially identical” in the context of two nucleic acids or polypeptides generally has at least 40% nucleotide or amino acid residue identity when comprehensively aligned, Refers to two or more sequences or subsequences that are 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or 98%.

比較用の配列の包括的アラインメントが、EMBOSS Needleプログラム(例えば、ウェブインターフェイスを介してEMBL-EBIによって実行される)を用いて、デフォルトパラメータ(タンパク質について:マトリックス=BLOSUM62、ギャップオープン=10、ギャップイクステンド=0.5、アウトプットフォーマット=ペア、エンドギャップペナルティ=フォールス、エンドギャップオープン=10、エンドギャップイクステンド=0.5;ヌクレオチドについて、マトリックス=DNAフル、ギャップオープン=10、ギャップイクステンド=0.5、アウトプットフォーマット=ペア、エンドギャップペナルティ=フォールス、エンドギャップオープン=10、エンドギャップイクステンド=0.5)を用いて行われる。   Comprehensive alignment of sequences for comparison is performed using the EMBOSS Needle program (eg, performed by EMBL-EBI via a web interface) using default parameters (for proteins: matrix = BLOSUM62, gap open = 10, gap Stained = 0.5, output format = pair, end gap penalty = false, end gap open = 10, end gap extended = 0.5; for nucleotides, matrix = DNA full, gap open = 10, gap extended = 0.5, output format = pair, end gap penalty = false, end gap open = 10, end gap extended = 0.5).

2つの核酸配列またはポリペプチドが実質的に相同または同一であるという更なる指標は、以下に記載されるように、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドと免疫学的に交差反応性であることである。ゆえに、ポリペプチドは典型的に、例えば、2つのポリペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合には、第2のポリペプチドと実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の指標は、本明細書中に記載されるように、2つの分子がストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズすることである。   A further indication that two nucleic acid sequences or polypeptides are substantially homologous or identical is that the polypeptide encoded by the first nucleic acid is encoded by the second nucleic acid, as described below. It is immunologically cross-reactive with the polypeptide. Thus, a polypeptide is typically substantially identical to a second polypeptide, eg, if the two polypeptides differ only by conservative substitutions. Another indication that two nucleic acid sequences are substantially identical is that the two molecules hybridize to each other under stringent conditions, as described herein.

「実質的に純粋な」または「単離された」は、対象種が、存在する主たる種である(すなわち、モルベースで、組成物中の任意の他の個々の高分子種よりも豊富である)こと、そして実質的に精製された画分が、存在する全ての高分子種の少なくとも約50%(モルベース)を対象種が構成する組成物であることを意味する。種々の態様において、対象となる種は、モルベースまたは重量ベースで、組成物中に存在する高分子種の少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、または98%を構成する。混入(contaminant)高分子種が従来の検出方法によって組成物中に検出され得ないならば、対象種は「本質的な均一性」となるまで精製されている。溶媒種、小分子(<500ダルトン)、安定化剤(例えばBSA)、および元素イオン種は、この定義の目的で考慮される高分子種ではない。一態様において、本開示の化合物は、実質的に純粋であり、または単離されている。別の態様において、本開示の化合物は、その生産に用いられる高分子出発材料に対して、実質的に純粋であり、または単離されている。さらに別の態様において、本開示の薬学的組成物は、1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤、キャリア、または希釈剤と、そして任意で別の生物学的に活性な剤と混合された、実質的に純粋な、または単離されたCNP変異体を含む。   “Substantially pure” or “isolated” is the main species present (ie, richer on a molar basis than any other individual macromolecular species in the composition) And the substantially purified fraction is a composition in which the subject species constitutes at least about 50% (mole basis) of all macromolecular species present. In various embodiments, the species of interest is at least about 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, or 98% of the polymeric species present in the composition on a molar or weight basis. Configure. If no contaminant macromolecular species can be detected in the composition by conventional detection methods, the target species is purified to “essential uniformity”. Solvent species, small molecules (<500 Daltons), stabilizers (eg BSA), and elemental ion species are not macromolecular species considered for the purposes of this definition. In one aspect, the compounds of the present disclosure are substantially pure or isolated. In another embodiment, the compounds of the present disclosure are substantially pure or isolated with respect to the polymeric starting material used in their production. In yet another embodiment, a pharmaceutical composition of the present disclosure includes one or more pharmaceutically acceptable excipients, carriers, or diluents, and optionally another biologically active agent. Includes mixed, substantially pure, or isolated CNP variants.

「野生型」(wt)は、種におけるポリヌクレオチド、ポリペプチド、またはタンパク質の天然の形態(配列を含む)を指す用語である。野生型形態は、遺伝的突然変異から生じるポリヌクレオチド、ポリペプチド、またはタンパク質の突然変異形態から区別される。   “Wild type” (wt) is a term that refers to the natural form (including sequence) of a polynucleotide, polypeptide, or protein in a species. Wild-type forms are distinguished from mutant forms of polynucleotides, polypeptides, or proteins that arise from genetic mutations.

一態様において、第2のポリペプチドの「類似体」または「変異体」または「誘導体」である第1のポリペプチドは、第2のポリペプチドとの配列同一性が少なくとも約50%、60%、または70%であるが、配列同一性が100%未満であるポリペプチドである。そのような類似体、変異体、または誘導体は、限定されないが、ホモアルギニン、オルニチン、ペニシラミン、およびノルバリンを含む、天然に存在しないアミノ酸残基、ならびに天然に存在するアミノ酸残基で構成されてよい。そのような類似体、変異体、または誘導体は、1つまたは複数のD−アミノ酸残基で構成されてもよく、そしてまた、ペプチド模倣体またはペプチド結合イソスター、例えば2つ以上のアミノ酸残基間またはペプチド模倣残基間の非ペプチド結合を含有してもよい。別の態様において、第1のポリペプチドが、第2のポリペプチドの公知の切断産物でないならば、または第2のポリペプチドの公知の前駆体でないならば、たとえ第1のポリペプチドが、第2のポリペプチドに対する配列同一性が100%であり、または野生型配列を有するとしても、第1のポリペプチドは、第2のポリペプチドの「類似体」、「変異体」、または「誘導体」である。   In one embodiment, a first polypeptide that is an “analog” or “variant” or “derivative” of a second polypeptide has at least about 50%, 60% sequence identity with the second polypeptide. Or a polypeptide that is 70% but less than 100% sequence identity. Such analogs, variants, or derivatives may be composed of non-naturally occurring amino acid residues, including but not limited to homoarginine, ornithine, penicillamine, and norvaline, as well as naturally occurring amino acid residues. . Such analogs, variants, or derivatives may be composed of one or more D-amino acid residues and may also be peptidomimetics or peptide-bound isosteres, such as between two or more amino acid residues. Or it may contain non-peptide bonds between peptidomimetic residues. In another embodiment, if the first polypeptide is not a known cleavage product of the second polypeptide or is not a known precursor of the second polypeptide, then the first polypeptide A first polypeptide is an “analog”, “variant”, or “derivative” of a second polypeptide, even if the sequence identity to the two polypeptides is 100% or has a wild-type sequence. It is.

一態様において、本明細書において用いられる用語「に由来する」は、野生型の、または天然に存在するポリペプチド配列またはペプチド配列に基づき、かつ1つまたは複数の欠失、付加、および/または天然のアミノ酸、天然でないアミノ酸、もしくはペプチド模倣体との置換を有し得るポリペプチドまたはペプチド配列を指す。一態様において、派生的な配列は、野生型の、または天然に存在する配列に対して、少なくとも約40%、50%、60%、または70%、かつ100%未満の配列同一性を共有する。別の態様において、誘導体は、ポリペプチドのフラグメントであってよく、フラグメントは、少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、または40のアミノ酸長に対して、野生型ポリペプチドと実質的に同一(例えば、少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、または95%同一)である。さらに別の態様において、ポリペプチドが、野生型ポリペプチドに存在しない部分(例えば、PEG等のポリマー)に直接的に、または間接的に取り付けられているならば、たとえ双方のポリペプチドが、アミノ酸配列において100%の同一性を共有するとしても、ポリペプチドは野生型ポリペプチド「に由来する」。   In one aspect, the term “derived from” as used herein is based on a wild-type or naturally occurring polypeptide sequence or peptide sequence, and one or more deletions, additions, and / or Refers to a polypeptide or peptide sequence that may have substitutions with natural amino acids, non-natural amino acids, or peptidomimetics. In one aspect, a derived sequence shares at least about 40%, 50%, 60%, or 70%, and less than 100% sequence identity with a wild-type or naturally occurring sequence. . In another embodiment, the derivative can be a fragment of a polypeptide, wherein the fragment is at least about 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, or 40 amino acids in length with a wild-type polypeptide. Are substantially identical (eg, at least about 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, or 95% identical). In yet another embodiment, if the polypeptide is attached directly or indirectly to a moiety that is not present in the wild-type polypeptide (eg, a polymer such as PEG), both polypeptides may be amino acids. A polypeptide is “derived from” a wild-type polypeptide even though it shares 100% identity in sequence.

ナトリウム利尿ペプチド前駆体C(NPPC)ポリペプチドは、単鎖126アミノ酸プレ−プロポリペプチドであり、そして以下で記載されるように、プロセシング後に最終的に野生型CNP−22(wtCNP−22)が生じる。NPPCからのシグナルペプチドの除去によりプロCNPが生じ、そしてさらにエンドプロテアーゼフーリンによって切断されて、活性53アミノ酸ペプチド(CNP−53)が生じて、これがここでも分泌かつ切断されて、成熟した22アミノ酸ペプチド(CNPまたはCNP−22)が生成される。一態様において、「CNP変異体」は、同じ数のアミノ酸残基に対して、野生型NPPCと少なくとも約40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%同一である。   The natriuretic peptide precursor C (NPPC) polypeptide is a single chain 126 amino acid pre-pro polypeptide and ultimately results in wild type CNP-22 (wtCNP-22) after processing, as described below. . Removal of the signal peptide from NPPC yields pro-CNP and is further cleaved by the endoprotease furin to yield the active 53 amino acid peptide (CNP-53), which is also secreted and cleaved to form a mature 22 amino acid peptide. (CNP or CNP-22) is generated. In one embodiment, a “CNP variant” is at least about 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% with wild-type NPPC for the same number of amino acid residues. Or 95% identical.

用語「有効量」は、対象の健康状態、病理、または疾患に所望の結果をもたらすのに十分な、または診断目的に十分な投薬量を意味する。所望の結果は、投薬量のレシピエントにおける主観的または客観的な向上を含み得る。「治療的有効量」は、健康に対して意図される有益な効果をもたらすのに有効な剤の量を指す。任意の特定の患者にとっての投薬量の特定の用量レベルおよび頻度は、変化してよく、そして、使用される具体的な化合物の活性;その化合物の生体利用性、代謝安定性、排泄速度、および作用の長さ;化合物の投与のモードおよび時間;患者の年齢、体重、健康状態、性別、および食事;ならびに特定の症状の重篤度を含む種々の要因によって決まると考えられることが理解されよう。   The term “effective amount” means a dosage sufficient to produce a desired result for a subject's health, pathology, or disease, or for diagnostic purposes. Desired results may include subjective or objective improvements in dosage recipients. “Therapeutically effective amount” refers to the amount of an agent effective to produce the intended beneficial effect on health. The particular dose level and frequency of dosage for any particular patient may vary and the activity of the particular compound used; bioavailability, metabolic stability, excretion rate of the compound, and It will be appreciated that it will depend on a variety of factors including the length of action; the mode and time of administration of the compound; the age, weight, health status, gender, and diet of the patient; and the severity of a particular symptom. .

「処置」は、予防的処置または治療的処置または診断的処置を指す。特定の態様において、「処置」は、治療目的、予防目的、または診断目的での、化合物または組成物の、対象への投与を指す。   “Treatment” refers to prophylactic treatment or therapeutic treatment or diagnostic treatment. In certain embodiments, “treatment” refers to the administration of a compound or composition to a subject for therapeutic, prophylactic, or diagnostic purposes.

「予防的」処置は、病理を進行させるリスクを低下させる目的で、疾患の徴候を示さない対象、または疾患の初期の徴候しか示さない対象に施される処置である。本開示の化合物または組成物は、病理を進行させる見込みを減少させるための、または進行したならば、病理の重篤度を最小にするための予防的処置として、与えられてよい。   A “prophylactic” treatment is a treatment administered to a subject who does not show signs of disease, or who shows only early signs of disease, for the purpose of reducing the risk of developing pathology. The compounds or compositions of the present disclosure may be given as a prophylactic treatment to reduce the likelihood of developing the pathology or, if progressed, to minimize the severity of the pathology.

「治療的」処置は、病理の徴候または症候を示す対象に、この徴候または症候を減弱させ、または除外する目的で施される処置である。徴候または症候は、生化学的であっても、細胞性であっても、組織学的であっても、機能的であっても、身体的であっても、主観的であっても、または客観的であってもよい。本開示の化合物は、治療的処置として、または診断のために与えられてもよい。   A “therapeutic” treatment is a treatment administered to a subject who exhibits signs or symptoms of pathology with the purpose of attenuating or eliminating the signs or symptoms. Signs or symptoms can be biochemical, cellular, histological, functional, physical, subjective, or It may be objective. The compounds of this disclosure may be given as a therapeutic treatment or for diagnosis.

「診断」は、病状の存在、程度、および/または性質を同定することを意味する。診断方法は、その特異性および選択性の点で異なる。特定の診断方法は、症状の決定的診断を下し得ないが、当該方法が診断を補助する陽性指標を提供するならば、十分である。診断処置は、対象の診断を補助するために、本開示の化合物を投与することとなる。   “Diagnosis” means identifying the presence, extent, and / or nature of a medical condition. Diagnostic methods differ in their specificity and selectivity. Certain diagnostic methods are unable to make a definitive diagnosis of symptoms, but are sufficient if the method provides a positive indicator to aid diagnosis. A diagnostic procedure will administer a compound of this disclosure to assist in the diagnosis of a subject.

「軟骨関連バイオマーカー」または「軟骨関連マーカー」は、増殖因子、酵素、タンパク質、核酸、または他の検出可能な生物学的物質もしくは生物学的部分を指し、これらのレベルは、例えば、軟骨代謝、軟骨形成、および/または軟骨成長に関連して増減する。そのようなバイオマーカーは、本明細書中に記載されるCNP変異体の投与の前、その間、かつ/またはその後に測定されてよい。例示的な軟骨関連バイオマーカーとして、以下に限定されないが、CNP、cGMP、コラーゲンII型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンII型およびそのフラグメント、コラーゲンI型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンI型およびそのフラグメント、増殖細胞核抗原(PCNA)、コンドロイチン硫酸アグリカン、シンデカン−3、ならびにアネキシンVIが挙げられる。軟骨関連バイオマーカーは、以下に限定されないが、組織、血液、血清、血漿、髄液、滑液、および尿を含むいずれかの適切な生体サンプル中で測定され得る。一部の態様において、バイオマーカーは、有効性/薬力学的インビボ試験を経験した動物由来の、そして/またはエクスビボ試験の馴化培地由来の血液、血漿、または血清中で測定される。   A “cartilage-related biomarker” or “cartilage-related marker” refers to a growth factor, enzyme, protein, nucleic acid, or other detectable biological material or moiety, and these levels are, for example, cartilage metabolism Increases or decreases in relation to cartilage formation and / or cartilage growth. Such biomarkers may be measured before, during, and / or after administration of the CNP variants described herein. Exemplary cartilage-related biomarkers include, but are not limited to, CNP, cGMP, collagen type II propeptide and fragments thereof, collagen type II and fragments thereof, collagen type I propeptide and fragments thereof, collagen type I and Its fragments, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), chondroitin sulfate aggrecan, syndecan-3, and annexin VI. Cartilage-related biomarkers can be measured in any suitable biological sample including, but not limited to, tissue, blood, serum, plasma, spinal fluid, synovial fluid, and urine. In some embodiments, the biomarker is measured in blood, plasma, or serum from an animal that has undergone efficacy / pharmacodynamic in vivo testing and / or from conditioned media from an ex vivo test.

特定の態様において、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルが測定され、そして対象に投与されるCNP変異体の投与の量または頻度が、測定されたバイオマーカーのレベルに従って調整され得る。一部の態様において、バイオマーカーのレベルは、「標的レベル未満」、または「標的レベル超」である。バイオマーカーの標的レベルは、CNP変異体を受け入れた対象において治療的効果が観察されるバイオマーカーのレベルまたはレベルの範囲である。特定の態様において、骨関節炎を患う対象についてのバイオマーカーの標的レベルは、正常な、非罹患対象において観察されるバイオマーカーのレベルまたはレベルの範囲である。種々の態様において、治療的効果を示すために、バイオマーカーの標的レベルは、正常な対象において観察されるバイオマーカーのレベルまたはレベルの範囲に等しい必要はないが、例えば、非罹患対象において観察されるバイオマーカーの「正常な」レベルまたはレベルの範囲の100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、または5%以内であってよい。   In certain embodiments, the level of at least one cartilage-related biomarker is measured, and the amount or frequency of administration of the CNP variant administered to the subject can be adjusted according to the level of biomarker measured. In some embodiments, the level of the biomarker is “below the target level” or “above the target level”. The target level of a biomarker is the level or range of levels at which a therapeutic effect is observed in a subject that has received a CNP variant. In certain embodiments, the target level of a biomarker for a subject suffering from osteoarthritis is the level or range of levels of the biomarker observed in a normal, unaffected subject. In various embodiments, the target level of a biomarker need not be equal to the level or range of levels of a biomarker observed in a normal subject to show a therapeutic effect, but is observed, for example, in an unaffected subject. Within 100%, 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, or 5% of the “normal” level or range of levels It's okay.

例えば、バイオマーカーのレベルが、軟骨の形成または成長に関連して増大するならば、治療的効果を示すバイオマーカーの標的レベルは、CNP変異体を投与されなかった、骨関節炎に苦しむ患者におけるバイオマーカーのレベルよりも高くなり得、そして任意で、当該障害に苦しんでいない対象におけるバイオマーカーの「正常な」レベルよりも低くなり得、約「正常な」レベルとなり得、または「正常な」レベルを超え得る。一態様において、バイオマーカーのレベルが標的レベル未満であるならば、これは不十分な治療的効果を示し、投与されるCNP変異体の投与の量または頻度の増大が必要とされてよい。関連する態様において、バイオマーカーが標的レベルを上回るならば、これは、必要とするよりも多くのCNP変異体が投与されたことを示し、投与されるCNP変異体の投与の量または頻度の減少が必要とされてよい。   For example, if the level of the biomarker increases in relation to cartilage formation or growth, the target level of the biomarker that exhibits a therapeutic effect is the biomarker in patients suffering from osteoarthritis who have not been administered the CNP variant. Can be higher than the level of the marker, and optionally can be lower than the “normal” level of the biomarker in a subject not suffering from the disorder, can be about “normal” level, or “normal” level Can exceed. In one aspect, if the biomarker level is below the target level, this indicates an insufficient therapeutic effect and an increase in the amount or frequency of administration of the administered CNP variant may be required. In a related embodiment, if the biomarker is above the target level, this indicates that more CNP variant was administered than needed, and the amount or frequency of administration of the administered CNP variant is reduced. May be needed.

別の例として、バイオマーカーのレベルが、軟骨の形成または成長に関連して減少するならば、治療的効果を示すバイオマーカーの標的レベルは、CNP変異体を投与されなかった、骨関節炎に苦しむ患者におけるバイオマーカーのレベルよりも低くなり得、そして任意で、当該障害に苦しんでいない対象におけるバイオマーカーの「正常な」レベルよりも高くなり得、約「正常な」レベルとなり得、または「正常な」レベルを下回り得る。そのような場合、CNP変異体の投与の量および頻度の、先の調整の逆が当てはめられてよい。   As another example, if the level of a biomarker decreases in relation to cartilage formation or growth, the target level of a biomarker that exhibits a therapeutic effect suffers from osteoarthritis that was not administered a CNP variant. Can be lower than the level of the biomarker in the patient, and optionally can be higher than the “normal” level of the biomarker in a subject not suffering from the disorder, can be about “normal” level, or “normal” Can be below the “na” level. In such cases, the reverse of previous adjustments in the amount and frequency of administration of the CNP variant may be applied.

「薬学的組成物」は、ヒトおよび哺乳類を含む対象動物での薬学的用途に適した組成物を指す。薬学的組成物は、治療的有効量のCNP変異体、任意で別の生物学的に活性な剤、および任意で薬学的に許容される賦形剤、キャリア、または希釈剤を含む。一態様において、薬学的組成物は、活性成分を含む組成物、およびキャリアを構成する不活性成分、ならびに当該成分の任意の2つ以上の組合せ、複合体形成、もしくは凝集に直接的に、もしくは間接的に起因し、または当該成分の1つもしくは複数の分離に起因し、または当該成分の1つもしくは複数の他のタイプの反応もしくは相互作用に起因する任意の産物を包含する。したがって、本開示の薬学的組成物は、本開示の化合物と、薬学的に許容される賦形剤、キャリア、または希釈剤とを混合することによって製造される任意の組成物を包含する。   “Pharmaceutical composition” refers to a composition suitable for pharmaceutical use in a subject animal, including humans and mammals. A pharmaceutical composition comprises a therapeutically effective amount of a CNP variant, optionally another biologically active agent, and optionally a pharmaceutically acceptable excipient, carrier, or diluent. In one aspect, the pharmaceutical composition comprises a composition comprising an active ingredient, and an inactive ingredient that constitutes the carrier, and any two or more combinations, complex formation, or aggregation of the ingredients directly, or Any product resulting from indirectly or due to the separation of one or more of the components or due to one or more other types of reactions or interactions of the components is included. Accordingly, the pharmaceutical compositions of the present disclosure encompass any composition made by admixing a compound of the present disclosure and a pharmaceutically acceptable excipient, carrier, or diluent.

「薬学的に許容されるキャリア」は、標準的な薬学的キャリア、バッファー等、例えばリン酸緩衝生理食塩水溶液、5%デキストロース水溶液、およびエマルジョン(例えば、油/水エマルジョンまたは水/油エマルジョン)のいずれかを指す。賦形剤の非限定的な例として、アジュバント、結合剤、充填剤、希釈剤、崩壊剤、乳化剤、湿潤剤、潤滑剤、滑走剤、甘味剤、香味剤、および着色剤が挙げられる。適切な薬学的キャリア、賦形剤、および希釈剤が、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 19th Ed. (Mack Publishing Co., Easton, 1995)に記載されている。好ましい薬学的キャリアは、活性剤の意図される投与モードによって決まる。典型的な投与モードとして、経腸(例えば経口)または非経口(例えば、皮下注射、筋肉内注射、静脈内注射、もしくは腹膜内注射;または局所投与、経皮投与、もしくは経粘膜投与)が挙げられる。   “Pharmaceutically acceptable carrier” refers to standard pharmaceutical carriers, buffers, etc., such as phosphate buffered saline solutions, 5% dextrose solutions, and emulsions (eg, oil / water emulsions or water / oil emulsions). Point to either. Non-limiting examples of excipients include adjuvants, binders, fillers, diluents, disintegrants, emulsifiers, wetting agents, lubricants, glidants, sweeteners, flavoring agents, and coloring agents. Suitable pharmaceutical carriers, excipients, and diluents are described in Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th Ed. (Mack Publishing Co., Easton, 1995). The preferred pharmaceutical carrier will depend on the intended mode of administration of the active agent. Typical modes of administration include enteral (eg, oral) or parenteral (eg, subcutaneous, intramuscular, intravenous, or intraperitoneal injection; or topical, transdermal, or transmucosal). It is done.

「薬学的に許容される塩」は、薬学的用途用の化合物中に配合され得る塩であり、以下に限定されないが、金属塩(例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等)、およびアンモニアまたは有機アミンの塩を含む。   A “pharmaceutically acceptable salt” is a salt that can be incorporated into a compound for pharmaceutical use, including, but not limited to, a metal salt (eg, sodium, potassium, magnesium, calcium, etc.) and ammonia or Contains organic amine salts.

「薬学的に許容される」または「薬理的に許容される」が意味するのは、生物学的に、またはそれ以外でも、望ましくないものではない材料である。すなわち、材料は、いかなる望ましくない生物学的作用も引き起こすこともなければ、それが含有される組成物の成分のいずれかと、または個体の体または体内に存在する任意の成分と有害に相互作用することもなく、個体に投与され得る。   By “pharmaceutically acceptable” or “pharmacologically acceptable” is meant a material that is not biologically or otherwise undesirable. That is, the material does not cause any undesired biological effects, or adversely interacts with any of the components of the composition in which it is contained, or with any component present in the individual's body or body. It can be administered to an individual without.

用語「単位剤型」は、ヒト対象および動物対象についての単位投薬量として適した、物理的に不連続な単位を指し、各単位は、所望の効果をもたらすのに十分な量と算出された本開示の化合物の所定の量を、任意で、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、キャリア、またはビヒクルを伴って、含有する。本開示の新規の単位剤型についての規格は、使用される特定の化合物、および達成されるべき効果、ならびに宿主における各化合物と関連する薬力学によって決まる。   The term “unit dosage form” refers to physically discrete units suitable as unit dosages for human and animal subjects, each unit calculated as an amount sufficient to produce the desired effect. A predetermined amount of a compound of the present disclosure is optionally included, along with a pharmaceutically acceptable excipient, diluent, carrier, or vehicle. The specifications for the novel unit dosage forms of the present disclosure depend on the particular compound used and the effect to be achieved and the pharmacodynamics associated with each compound in the host.

「生理学的条件」は、動物(例えばヒト)の体内の条件を指す。生理学的条件として、以下に限定されないが、体温、ならびに生理学的イオン強度、pH、および酵素の水性環境が挙げられる。   “Physiological condition” refers to a condition in the body of an animal (eg, a human). Physiological conditions include, but are not limited to, body temperature, and physiological ionic strength, pH, and the aqueous environment of the enzyme.

本明細書において用いられる用語「対象」は、ヒトおよびヒト以外の哺乳類、ならびに非哺乳類を包含し、その程度は、そのようなヒト以外の種に投与された場合に、本明細書において開示される組成物が有用である範囲に及ぶ。哺乳類の例として、以下に限定されないが、哺乳綱:ヒト、ヒト以外の霊長類、例えばチンパンジー、ならびに他の類人猿およびサル種;畜産動物、例えばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタ;家畜動物、例えばウサギ、イヌ、およびネコ;齧歯類、例えばラット、マウス、およびモルモットを含むラボ動物等の任意のメンバーが挙げられる。非哺乳類の例として、以下に限定されないが、脊椎動物、例えば鳥類および魚類が挙げられる。当該用語は、特定の年齢または性別を意味しない。   The term “subject” as used herein includes humans and non-human mammals, as well as non-mammals, to the extent that they are disclosed herein when administered to such non-human species. Range of useful compositions. Examples of mammals include, but are not limited to, mammals: humans, non-human primates such as chimpanzees, and other apes and monkey species; livestock animals such as cattle, horses, sheep, goats, pigs; Examples include any member such as rabbits, dogs, and cats; rodents such as lab animals including rats, mice, and guinea pigs. Examples of non-mammals include, but are not limited to, vertebrates such as birds and fish. The term does not imply a particular age or gender.

用語「ポリエチレングリコール」、「PEG」、「ポリエチレンオキシド」、および「PEO」は、特に明記されない限り、本明細書において互換的に用いられる。アミノ基を介して、数nを伴う「PEOn」ポリマーに結合されたCNP変異体は、一般に、式:CH−[−O−CHCH−]−C(=O)−NHRを有し、式中、nは、エチレンオキシド単位の数であり、Rは、残りのペプチドを表す。「PEOn」ポリマーは、任意で、カルボニル炭素と繰り返しのエチレンオキシド単位との間にアルキレン基、(CHを有してよく、式中、mは、1から5の整数である。そのような「PEOn」(例えば、PEO12またはPEO24)ポリマーは、単分散性であり、すなわち、特定の分子量の単一の不連続なポリマーである。同様に、アミノ基を介して、数nKを伴う「PEGnK」ポリマーに結合されたCNP変異体は、一般に、式:CH−[−O−CHCH−]−C(=O)−NHRを有し、式中、pは、1よりも大きな整数である。「PEGnK」ポリマーもまた、任意で、カルボニル炭素と繰り返しのエチレンオキシド単位との間にアルキレン基、(CHを有してよく、式中、mは、1から5の整数である。しかしながら、そのような「PEGnK」(例えば、PEG1K、PEG2K、PEG5K、またはPEG20K)ポリマーは、多分散性であり、すなわち、分子量の分布を有するポリマーの混合物を含有し、数nKは、ポリマー数平均分子量(M)をキロダルトンで表す。例えば、CNP変異体に結合する「PEG2K」は、ポリマー数平均分子量がおおよそ2kDaである多分散性PEGポリマーを表す。 The terms “polyethylene glycol”, “PEG”, “polyethylene oxide”, and “PEO” are used interchangeably herein unless otherwise specified. CNP variants attached via an amino group to a “PEOn” polymer with the number n generally have the formula CH 3 — [— O—CH 2 CH 2 —] n —C (═O) —NHR. Wherein n is the number of ethylene oxide units and R represents the remaining peptide. The “PEOn” polymer may optionally have an alkylene group, (CH 2 ) m , between the carbonyl carbon and the repeating ethylene oxide unit, where m is an integer from 1 to 5. Such “PEOn” (eg, PEO12 or PEO24) polymers are monodisperse, ie, a single discontinuous polymer of a particular molecular weight. Similarly, a CNP variant attached via an amino group to a “PEGnK” polymer with a number nK generally has the formula CH 3 — [— O—CH 2 CH 2 —] p —C (═O) -NHR, where p is an integer greater than 1. The “PEGnK” polymer may also optionally have an alkylene group, (CH 2 ) m , between the carbonyl carbon and the repeating ethylene oxide unit, where m is an integer from 1 to 5. However, such “PEGnK” (eg, PEG1K, PEG2K, PEG5K, or PEG20K) polymers are polydisperse, that is, contain a mixture of polymers having a molecular weight distribution, where the number nK is the number average polymer The molecular weight (M n ) is expressed in kilodaltons. For example, “PEG2K” attached to a CNP variant represents a polydisperse PEG polymer with a polymer number average molecular weight of approximately 2 kDa.

ポリマー(例えばPEG)の質量範囲が(例えばkDaの単位で)与えられる場合、当該範囲は、特に明示的に示されない限り、多分散性混合物中の複数のポリマーの分子量の範囲ではなく、ポリマー数平均分子量の範囲を指す。   Where a mass range of a polymer (eg, PEG) is given (eg, in units of kDa), that range is not the range of molecular weights of the polymers in the polydisperse mixture, but the number of polymers, unless expressly indicated otherwise. Refers to the average molecular weight range.

用語「ハロゲン」、「ハライド」、または「ハロ」は、フッ素、塩素、臭素、および/またはヨウ素を指す。   The term “halogen”, “halide”, or “halo” refers to fluorine, chlorine, bromine, and / or iodine.

用語「アルキル」は、直鎖または分枝状の飽和一価炭化水素ラジカルを指し、アルキルは、本明細書中に記載される1つまたは複数の置換基Qで置換されていてもよい。特定の態様において、アルキルは、1から20(C1〜20)、1から15(C1〜15)、1から12(C1〜12)、1から10(C1〜10)、もしくは1から6(C1〜6)個の炭素原子を有する直鎖飽和一価炭化水素ラジカル、または3から20(C3〜20)、3から15(C3〜15)、3から12(C3〜12)、3から10(C3〜10)、もしくは3から6(C3〜6)個の炭素原子の分枝状飽和一価炭化水素ラジカルである。本明細書において用いられる直鎖C1〜6アルキル基および分枝状C3〜6アルキル基は、「低級アルキル」とも呼ばれる。アルキル基の例として、以下に限定されないが、メチル、エチル、プロピル(n−プロピルおよびイソプロピルを含む全ての異性体形態を含む)、ブチル(n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、およびtert−ブチルを含む全ての異性体形態を含む)、ペンチル(全ての異性体形態を含む)、およびヘキシル(全ての異性体形態を含む)が挙げられる。例えば、C1〜6アルキルは、1から6個の炭素原子の直鎖飽和一価炭化水素ラジカルまたは3から6個の炭素原子の分枝状飽和一価炭化水素ラジカルを指す。 The term “alkyl” refers to a straight-chain or branched saturated monovalent hydrocarbon radical, wherein the alkyl may be substituted with one or more substituents Q as described herein. In certain embodiments, the alkyl is 1 to 20 (C 1-20 ), 1 to 15 (C 1-15 ), 1 to 12 (C 1-12 ), 1 to 10 (C 1-10 ), or 1 Straight chain saturated monovalent hydrocarbon radical having from 6 to (C 1-6 ) carbon atoms, or 3 to 20 (C 3-20 ), 3 to 15 (C 3-15 ), 3 to 12 (C 3 -12 ) branched saturated monovalent hydrocarbon radicals of 3 to 10 (C 3-10 ), or 3 to 6 (C 3-6 ) carbon atoms. As used herein, straight chain C 1-6 alkyl groups and branched C 3-6 alkyl groups are also referred to as “lower alkyl”. Examples of alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl (including all isomeric forms including n-propyl and isopropyl), butyl (n-butyl, isobutyl, sec-butyl, and tert-butyl) Including all isomeric forms), pentyl (including all isomeric forms), and hexyl (including all isomeric forms). For example, C 1-6 alkyl refers to a linear saturated monovalent hydrocarbon radical of 1 to 6 carbon atoms or a branched saturated monovalent hydrocarbon radical of 3 to 6 carbon atoms.

用語「アルコキシ」は、−O−アルキル基を指す。特定の態様において、アルコキシ基は、本明細書中に記載される1つまたは複数の置換基Qで置換されていてもよい。   The term “alkoxy” refers to an —O-alkyl group. In certain embodiments, an alkoxy group may be substituted with one or more substituents Q described herein.

用語「ハロアルキル」は、1つまたは複数のハライド原子で置換されているアルキル基を指す。特定の態様において、ハロアルキル基は、1、2、3、4、5、または6個のハライド原子で置換されている。特定の態様において、ハロアルキル基は、本明細書中に記載される1つまたは複数の付加的な置換基Qで置換されていてもよい。   The term “haloalkyl” refers to an alkyl group substituted with one or more halide atoms. In certain embodiments, the haloalkyl group is substituted with 1, 2, 3, 4, 5, or 6 halide atoms. In certain embodiments, the haloalkyl group may be substituted with one or more additional substituents Q described herein.

用語「シクロアルキル」は、本明細書中に記載される1つまたは複数の置換基Qで置換されていてもよい、環状飽和架橋一価炭化水素ラジカルおよび/または非架橋一価炭化水素ラジカルを指す。特定の態様において、シクロアルキルは、3から20(C3〜20)、3から15(C3〜15)、3から12(C3〜12)、3から10(C3〜10)、もしくは3から7(C3〜7)個の炭素原子を有する。シクロアルキル基の例として、以下に限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、デカリニル、およびアダマンチルが挙げられる。 The term “cycloalkyl” refers to a cyclic saturated bridged monovalent hydrocarbon radical and / or an unbridged monovalent hydrocarbon radical, which may be substituted with one or more substituents Q as described herein. Point to. In certain embodiments, the cycloalkyl is 3 to 20 (C 3-20 ), 3 to 15 (C 3-15 ), 3 to 12 (C 3-12 ), 3 to 10 (C 3-10 ), or It has 3 to 7 (C 3-7 ) carbon atoms. Examples of cycloalkyl groups include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, decalinyl, and adamantyl.

用語「ヘテロシクリル」または「複素環式」は、少なくとも1つの非芳香族環を含有する単環式非芳香族環系または多環式環系を指し、非芳香族環原子の1つまたは複数は、O、S、またはNより独立して選択されるヘテロ原子であり、残りの非芳香族環原子は、炭素原子である。特定の態様において、ヘテロシクリル基または複素環基は、3から20、3から15、3から10、3から8、4から7、または5から6個の環原子を有する。特定の態様において、ヘテロシクリルは、単環式、二環式、三環式、または四環式の環系であり、これらとして縮合環系または架橋環系が挙げられ得、そして窒素原子または硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素原子は、四級化されていてもよく、一部の環は、部分的に、または完全に飽和されていても、芳香族であってもよい。ヘテロシクリルは、任意のヘテロ原子または炭素原子にて主構造に取り付けられていてよく、これにより安定した化合物が生じる。複素環基の例として、以下に限定されないが、アクリジニル、アゼピニル、ベンズイミダゾリル、ベンズインドリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンズイソキサジニル、ベンゾジオキサニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾピラニル、ベンゾテトラヒドロフラニル、ベンゾテトラヒドロチエニル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチオフェニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾチオピラニル、ベンゾオキサジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、β−カルボリニル、カルバゾリル、クロマニル、クロモニル、シンノリニル、クマリニル、デカヒドロイソキノリニル、ジベンゾフラニル、ジヒドロベンズイソチアジニル、ジヒドロベンズイソキサジニル、ジヒドロフリル、ジヒドロピラニル、ジオキソラニル、ジヒドロピラジニル、ジヒドロピリジニル、ジヒドロピラゾリル、ジヒドロピリミジニル、ジヒドロピロリル、ジオキソラニル、1,4−ジチアニル、フラノニル、フラニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリル、イミダゾピリジニル、イミダゾチアゾリル、インダゾリル、インドリニル、インドリジニル、インドリル、イソベンゾテトラヒドロフラニル、イソベンゾテトラヒドロチエニル、イソベンゾチエニル、イソクロマニル、イソクマリニル、イソインドリニル、イソインドリル、イソキノリニル、イソチアゾリジニル、イソチアゾリル、イソキサゾリジニル、イソオキサゾリル、モルホリニル、ナフチリジニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、オキサジアゾリル、オキサゾリジノニル、オキサゾリジニル、オキサゾロピリジニル、オキサゾリル、オキシラニル、ペリミジニル、フェナントリジニル、フェナトロリニル、フェナルサジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、ピペラジニル、ピペリジニル、4−ピペリドニル、プテリジニル、プリニル、ピラジニル、ピラゾリジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリジニル、ピリドピリジニル、ピリミジニル、ピロリジニル、ピロリニル、ピロリル、キナゾリニル、キノリニル、キノキサリニル、キヌクリジニル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロイソキノリニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチエニル、テトラゾリル、チアジアゾロピリミジニル、チアジアゾリル、チアモルホリニル、チアゾリジニル、チアゾリル、チエニル、トリアジニル、トリアゾリル、および1,3,5−トリチアニルが挙げられる。特定の態様において、複素環基は、本明細書中に記載される1つまたは複数の置換基Qで置換されていてもよい。   The term “heterocyclyl” or “heterocyclic” refers to a monocyclic non-aromatic or polycyclic ring system containing at least one non-aromatic ring, wherein one or more of the non-aromatic ring atoms is , O, S, or N are heteroatoms independently selected, and the remaining non-aromatic ring atoms are carbon atoms. In certain embodiments, the heterocyclyl or heterocyclic group has 3 to 20, 3 to 15, 3 to 10, 3 to 8, 4 to 7, or 5 to 6 ring atoms. In certain embodiments, the heterocyclyl is a monocyclic, bicyclic, tricyclic, or tetracyclic ring system, which can include fused or bridged ring systems, and a nitrogen or sulfur atom. May be oxidized, the nitrogen atom may be quaternized, and some rings may be partially or fully saturated or aromatic. The heterocyclyl may be attached to the main structure at any heteroatom or carbon atom that results in a stable compound. Examples of heterocyclic groups include, but are not limited to, acridinyl, azepinyl, benzimidazolyl, benzindolyl, benzisoxazolyl, benzisoxazinyl, benzodioxanyl, benzodioxolyl, benzofuranonyl, Benzofuranyl, benzonaphthfuranyl, benzopyranonyl, benzopyranyl, benzotetrahydrofuranyl, benzotetrahydrothienyl, benzothiadiazolyl, benzothiazolyl, benzothiophenyl, benzotriazolyl, benzothiopyranyl, benzooxazinyl, benzoxazolyl, Benzothiazolyl, β-carbolinyl, carbazolyl, chromanyl, chromonyl, cinnolinyl, coumarinyl, decahydroisoquinolinyl, dibenzofuranyl, dihydrobenzisothiazinyl, dihydrobenz Soxazinyl, dihydrofuryl, dihydropyranyl, dioxolanyl, dihydropyrazinyl, dihydropyridinyl, dihydropyrazolyl, dihydropyrimidinyl, dihydropyrrolyl, dioxolanyl, 1,4-dithianyl, furanonyl, furanyl, imidazolidinyl, imidazolinyl, imidazolyl, imidazol Pyridinyl, imidazothiazolyl, indazolyl, indolinyl, indolizinyl, indolyl, isobenzotetrahydrofuranyl, isobenzotetrahydrothienyl, isobenzothienyl, isochromanyl, isocoumarinyl, isoindolinyl, isoindolyl, isoquinolinyl, isothiazolidinyl, isothiazolyl, isoxax Zolidinyl, isoxazolyl, morpholinyl, naphthyridinyl, octahydroindolyl, octa Hydroisoindolyl, oxadiazolyl, oxazolidinyl, oxazolidinyl, oxazolidinyl, oxazolyl, oxiranyl, perimidinyl, phenanthridinyl, phenathrolinyl, phenalsadinyl, phenazinyl, phenothiazinyl, phenoxazinyl, phthalazinyl, piperidinyl, 4-peridinyl Piperidonyl, pteridinyl, purinyl, pyrazinyl, pyrazolidinyl, pyrazolyl, pyridazinyl, pyridinyl, pyridopyridinyl, pyrimidinyl, pyrrolidinyl, pyrrolinyl, pyrrolyl, quinazolinyl, quinolinyl, quinoxalinyl, quinuclidinyl, tetrahydrofuryl, tetrahydrofuranyl, tetrahydroisohydropyranyl, tetrahydroisohydropyranyl Tetrahydrothienyl, tetrazolyl, thiadiazolopi Mijiniru, thiadiazolyl, thiamorpholinyl, thiazolidinyl, thiazolyl, thienyl, triazinyl, triazolyl, and 1,3,5-trithianyl, and the like. In certain embodiments, the heterocyclic group may be substituted with one or more substituents Q described herein.

用語「アリール」は、少なくとも1つの芳香族炭化水素環を含有する単環式芳香族基または多環式一価芳香族基を指す。特定の態様において、アリールは、6から20(C6〜20)、6から15(C6〜15)、または6から10個(C6〜10)の環原子を有する。アリール基の例として、以下に限定されないが、フェニル、ナフチル、フルオレニル、アズレニル、アントリル、フェナントリル、ピレニル、ビフェニル、およびテルフェニルが挙げられる。アリールはまた、二環式または三環式の炭素環を指し、環の少なくとも1つは、芳香族であり、その他は飽和していてもよいし、部分的に不飽和であってもよいし、芳香族、例えば、ジヒドロナフチル、インデニル、インダニル、およびテトラヒドロナフチル(テトラリニル)であってもよい。特定の態様において、アリール基は、本明細書中に記載される1つまたは複数の置換基Qで置換されていてもよい。 The term “aryl” refers to a monocyclic aromatic group or polycyclic monovalent aromatic group containing at least one aromatic hydrocarbon ring. In certain embodiments, the aryl has 6 to 20 (C 6-20 ), 6 to 15 (C 6-15 ), or 6 to 10 (C 6-10 ) ring atoms. Examples of aryl groups include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, fluorenyl, azulenyl, anthryl, phenanthryl, pyrenyl, biphenyl, and terphenyl. Aryl also refers to a bicyclic or tricyclic carbocycle where at least one of the rings is aromatic and the others may be saturated or partially unsaturated. May be aromatic, for example, dihydronaphthyl, indenyl, indanyl, and tetrahydronaphthyl (tetralinyl). In certain embodiments, the aryl group may be substituted with one or more substituents Q described herein.

用語「ヘテロアリール」は、少なくとも1つの芳香族環を含有する単環式芳香族基または多環式芳香族基を指し、少なくとも1つの芳香族環は、O、S、およびNより独立して選択される1つまたは複数のヘテロ原子を含有する。ヘテロアリール基の各環は、1もしくは2個のO原子、1もしくは2個のS原子、および/または1から4個のN原子を含有してよい。但し、各環中のヘテロ原子の総数が、4個以下であり、かつ各環が、少なくとも1個の炭素原子を含有する場合に限る。ヘテロアリールは、任意のヘテロ原子または炭素原子にて主構造に取り付けられてよく、これにより安定した化合物が生じる。特定の態様において、ヘテロアリールは、5から20、5から15、または5から10個の環原子を有する。単環式ヘテロアリール基の例として、以下に限定さないが、ピロリル、ピラゾリル、ピラゾリニル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、フラニル、チエニル、オキサジアゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、およびトリアジニルが挙げられる。二環式ヘテロアリール基の例として、以下に限定されないが、インドリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチエニル、キノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾピラニル、インドリジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロモニル、クマリニル、シンノリニル、キノキサリニル、インダゾリル、プリニル、ピロロピリジニル、フロピリジニル、チエノピリジニル、ジヒドロイソインドリル、およびテトラヒドロキノリニルが挙げられる。三環式ヘテロアリール基の例として、以下に限定されないが、カルバゾリル、ベンズインドリル、フェナントロリニル、アクリジニル、フェナントリジニル、およびキサンテニルが挙げられる。特定の態様において、ヘテロアリール基は、本明細書中に記載される1つまたは複数の置換基Qで置換されていてもよい。   The term “heteroaryl” refers to a monocyclic aromatic group or polycyclic aromatic group containing at least one aromatic ring, wherein at least one aromatic ring is independently of O, S, and N Contains one or more selected heteroatoms. Each ring of the heteroaryl group may contain 1 or 2 O atoms, 1 or 2 S atoms, and / or 1 to 4 N atoms. However, this is limited to the case where the total number of heteroatoms in each ring is 4 or less, and each ring contains at least one carbon atom. The heteroaryl may be attached to the main structure at any heteroatom or carbon atom that results in a stable compound. In certain embodiments, the heteroaryl has 5 to 20, 5 to 15, or 5 to 10 ring atoms. Examples of monocyclic heteroaryl groups include, but are not limited to, pyrrolyl, pyrazolyl, pyrazolinyl, imidazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, isothiazolyl, furanyl, thienyl, oxadiazolyl, pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, and Triazinyl is mentioned. Examples of bicyclic heteroaryl groups include, but are not limited to, indolyl, benzothiazolyl, benzoxazolyl, benzothienyl, quinolinyl, tetrahydroisoquinolinyl, isoquinolinyl, benzimidazolyl, benzopyranyl, indolizinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl Nyl, chromonyl, coumarinyl, cinnolinyl, quinoxalinyl, indazolyl, purinyl, pyrrolopyridinyl, furopyridinyl, thienopyridinyl, dihydroisoindolyl, and tetrahydroquinolinyl. Examples of tricyclic heteroaryl groups include, but are not limited to, carbazolyl, benzindolyl, phenanthrolinyl, acridinyl, phenanthridinyl, and xanthenyl. In certain embodiments, the heteroaryl group may be substituted with one or more substituents Q described herein.

用語「置換されていてもよい」は、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、およびヘテロアリールを含む基が、1つまたは複数の置換基Q(一態様において、1、2、3、または4個の置換基Q)で置換されていてよいことを意味することが意図され、各Qは、シアノ、ハロ、オキソ、ニトロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、C3〜7シクロアルキル、ヘテロシクリル、C6〜14アリール、ヘテロアリール、−C(O)R、−C(O)OR、−C(O)NR、−C(NR)NR、−OR、−OC(O)R、−OC(O)OR、−OC(O)NR、−OC(=NR)NR、−OS(O)R、−OS(O)、−OS(O)NR、−OS(O)NR、−NR、−NRC(O)R、−NRC(O)OR、−NRC(O)NR、−NRC(=NR)NR、−NRS(O)R、−NRS(O)、−NRS(O)NR、−NRS(O)NR、−SR、−S(O)R、−S(O)、および−S(O)NRからなる群より独立して選択され、式中、R、R、R、およびRは、それぞれ独立して、水素、C1〜6アルキル、C3〜7シクロアルキル、ヘテロシクリル、C6〜14アリール、またはヘテロアリールであり;またはRおよびRは、これらが取り付けられるN原子と共に、ヘテロシクリルを形成する。 The term “optionally substituted” means that a group comprising alkyl, alkoxy, haloalkyl, cycloalkyl, heterocyclyl, aryl, and heteroaryl has one or more substituents Q (in one embodiment, 1, 2, 3 , Or 4 substituents Q) are intended to mean that each Q is cyano, halo, oxo, nitro, C 1-6 alkyl, C 1-6 alkoxy, halo C 6 alkyl, C 3 to 7 cycloalkyl, heterocyclyl, C having 6 to 14 aryl, heteroaryl, -C (O) R e, -C (O) OR e, -C (O) NR f R g, - C (NR e ) NR f R g , -OR e , -OC (O) R e , -OC (O) OR e , -OC (O) NR f R g , -OC (= NR e ) NR f R g , -OS (O) R e , -OS (O) 2 R e , -OS (O) NR f R g, -OS (O) 2 NR f R g, -NR f R g, -NR e C (O) R f, -NR e C (O) OR f, -NR e C (O) NR f R g, -NR e C (= NR h) NR f R g, -NR e S (O) R f, -NR e S (O) 2 R f, -NR e S ( O) NR f R g, -NR e S (O) 2 NR f R g, -SR e, -S (O) R e, -S (O) 2 R e, And —S (O) 2 NR f R g , wherein R e , R f , R g , and R h are each independently hydrogen, C 1-6 alkyl , C 3 to 7 cycloalkyl, heterocyclyl, is a C having 6 to 14 aryl or heteroaryl; or R f and R g, it take Together with the N atom to which eclipsed, to form a heterocyclyl.

B.CNP変異体
治療薬としてのCNP22の使用は、血漿中での短い半減期によって制限される(J. Clin. Endocrinol. Metab., 78: 1428-35 (1994))。ヒト血漿中でのCNP22の濃度は典型的に、5ピコモル未満である。CNP22は、ヒトにおいて、NEPおよびNPR−Cによって分解されて、循環系から一掃される(Growth Hormone & IGF Res., 16: S6-S14)。全身投与されるCNP22を用いる全てのヒト試験および動物試験において、対象中でCNP22濃度を増大させるのに、持続注入が用いられてきた。半減期がより長く、かつ官能性のレベルが少なくとも同程度であるCNPペプチドが、CNPベースの治療戦略に有益であると考えられる。CNP変異体はまた、関連する交付済み特許:米国特許第8,377,884号;米国特許第8,198,242号;および米国特許第8,598,121号に開示されている。列挙された特許はそれぞれ、その全体が参照により本明細書に具体的に組み入れられる。
B. CNP variants The use of CNP22 as a therapeutic agent is limited by its short half-life in plasma (J. Clin. Endocrinol. Metab., 78: 1428-35 (1994)). The concentration of CNP22 in human plasma is typically less than 5 picomolar. CNP22 is degraded in humans by NEP and NPR-C and cleared from the circulatory system (Growth Hormone & IGF Res., 16: S6-S14). In all human and animal studies with systemically administered CNP22, continuous infusion has been used to increase CNP22 concentrations in subjects. A CNP peptide with a longer half-life and at least a similar level of functionality would be beneficial for CNP-based therapeutic strategies. CNP variants are also disclosed in related issued patents: US Pat. No. 8,377,884; US Pat. No. 8,198,242; and US Pat. No. 8,598,121. Each of the listed patents is specifically incorporated herein by reference in its entirety.

本開示は、NEPおよび/またはNPR−Cに対する親和性が低く、かつNEPによる切断に対する感受性および/またはNPR−Cによるクリアランスが低いが、官能性が野生型CNP22よりも実質的に同程度であり、または良好であるCNP変異体を提供する。NEPによる切断および/またはNPR−Cによるクリアランスに対するCNP変異体の感受性の低下により、変異体の血漿半減期または血清半減期が増大することによって、変異体が標的組織および標的部位に分配されて、所望の薬理効果を達成する機会が増大すると考えられる。特定の態様において、本明細書中に記載されるCNP変異体は、インビトロまたはインビボでの、NEPによる切断および/またはNPR−Cによるクリアランスに対する感受性が、wtCNP22と比較して、少なくとも約1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、または5倍低くなり、かつインビボでの血漿半減期または血清半減期が、wtCNP22と比較して、少なくとも約1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、または5倍増大した一方で、wtCNP22の官能性の少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、もしくは100%を保持し、またはwtCNP22よりも官能性が少なくとも約1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、または5倍大きかった。CNP官能性は、例えば、インビトロ試験またはインビボ試験において、軟骨の形成または成長と関連した1つまたは複数のバイオマーカー(例えばcGMP)のレベルに関して評価することができる。また、CNP官能性は、エクスビボ試験またはインビボ試験等において関節炎の軟骨変性の防止を判定することによって評価することができる。   The present disclosure has low affinity for NEP and / or NPR-C and low sensitivity to cleavage by NEP and / or clearance by NPR-C, but the functionality is substantially similar to wild-type CNP22 Or a CNP variant that is good. By reducing the sensitivity of the CNP variant to cleavage by NEP and / or clearance by NPR-C, the variant is distributed to the target tissue and site by increasing the plasma half-life or serum half-life of the variant, It is believed that the opportunity to achieve the desired pharmacological effect is increased. In certain embodiments, the CNP variants described herein have an in vitro or in vivo sensitivity to cleavage by NEP and / or clearance by NPR-C of at least about 1.5 compared to wtCNP22. Fold, 2 fold, 2.5 fold, 3 fold, 3.5 fold, 4 fold, 4.5 fold, or 5 fold lower, and in vivo plasma or serum half-life compared to wtCNP22 At least about 50% of the functionality of wtCNP22, while at least about 1.5 times, 2 times, 2.5 times, 3 times, 3.5 times, 4 times, 4.5 times, or 5 times increased, Retain 60%, 70%, 80%, 90%, or 100%, or at least about 1.5 times, 2 times, 2.5 times, 3 times, 3.5 times, 4% more functional than wtCNP22 Double, 4.5 times, or 5 times larger It was bought. CNP functionality can be assessed for the level of one or more biomarkers (eg, cGMP) associated with cartilage formation or growth, eg, in an in vitro or in vivo test. CNP functionality can also be assessed by determining prevention of arthritic cartilage degeneration, such as in an ex vivo test or in vivo test.

NEPの天然の基質は小さく、ナトリウム利尿ペプチド(約2.2から約3.2kDa)は、NEPの天然の基質の中で最も大きい。X線結晶解析に従えば、NEP活性部位は、中心の空洞の内側に深く埋められており、基質分子のサイズを約3kDa以下に効果的に制限している(Oefner et al., J. Mol. Biol., 296: 341-349 (2000))。NPR−Bシグナル伝達研究に基づけば、CNP−22の変異体、例えばCNP−17(CNP22の環状ドメイン、Cys6〜Cys22のみを保持している)、およびCNP−53(N末端にて31個のアミノ酸伸長を有するCNP−22)は依然として、2.2kDaのwtCNP−22と同様に、NPR−Bに結合してこれを活性化することができる。したがって、本開示は、CNP22またはその変異体のN末端および/またはC末端にて、天然ポリマー(例えばペプチド)および/または合成ポリマー(例えばPEG)に結合されるCNP変異体を包含し、これは、NEP耐性の増大を示すが、NPR−Bシグナル伝達受容体に結合して、これを活性化する能力を保持する。   NEP's natural substrate is small and natriuretic peptides (about 2.2 to about 3.2 kDa) are the largest of NEP's natural substrates. According to X-ray crystallography, the NEP active site is deeply buried inside the central cavity, effectively limiting the size of the substrate molecule to about 3 kDa or less (Oefner et al., J. Mol. Biol., 296: 341-349 (2000)). Based on NPR-B signaling studies, variants of CNP-22, such as CNP-17 (which retains only the cyclic domain of CNP22, Cys6-Cys22), and CNP-53 (31 at the N-terminus) CNP-22) with an amino acid extension can still bind to and activate NPR-B, similar to the 2.2 kDa wtCNP-22. Accordingly, this disclosure includes CNP variants that are attached to natural polymers (eg, peptides) and / or synthetic polymers (eg, PEG) at the N-terminus and / or C-terminus of CNP22 or variants thereof, Show increased NEP resistance but retain the ability to bind to and activate the NPR-B signaling receptor.

一態様において、本開示は、一般式:

Figure 2019505486
によって表されるCNP変異体を包含し、式中:
(x)および(z)は、それぞれ独立して、天然のポリマー(例えば、少なくとも1つのアミノ酸を含有するペプチド配列)および/または本明細書中に記載される合成ポリマー(例えばPEG)であり、CNP変異体の総質量は、本明細書中に一般に記載される範囲によって特徴付けられ、例えば約2.6kDaまたは2.8kDaから約6または7kDaの範囲である。一態様において、Cys6からCys22の残基は、環状部分を形成する。一態様において、(x)および/または(z)は、NPPCポリペプチドまたは非CNPポリペプチド(例えば、ANP、BNP、IgG等)に由来するアミノ酸伸長を含み、当該伸長は、1から40、1から35、1から31、5から35、5から31、または5から15個のアミノ酸を含有する。別の態様において、CNP変異体は、別の天然のアミノ酸、非天然のアミノ酸、ペプチド模倣体、および/またはペプチド結合イソスターによる1つまたは複数の改変および/または置換を、CNP22の以下の位置の1つまたは複数にて含む:CNP22:Gly1、Lys4、Gly5、Cys6、Phe7、Gly8、Leu9、Lys10、Leu11、Ile14、Gly15、Ser16、Met17、Gly19、Leu20、およびGly21。 In one aspect, the disclosure provides a general formula:
Figure 2019505486
Including CNP variants represented by:
(X) and (z) are each independently a natural polymer (eg, a peptide sequence containing at least one amino acid) and / or a synthetic polymer (eg, PEG) described herein; The total mass of the CNP variant is characterized by the ranges generally described herein, for example in the range of about 2.6 kDa or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa. In one aspect, residues Cys6 to Cys22 form a cyclic moiety. In one aspect, (x) and / or (z) comprises an amino acid extension derived from an NPPC polypeptide or a non-CNP polypeptide (eg, ANP, BNP, IgG, etc.), wherein the extension is from 1 to 40, 1 Contains from 35, 1 to 31, 5 to 35, 5 to 31, or 5 to 15 amino acids. In another embodiment, the CNP variant has one or more modifications and / or substitutions with other natural amino acids, non-natural amino acids, peptidomimetics, and / or peptide-bound isosteres at the following positions of CNP22: Including one or more: CNP22: Gly1, Lys4, Gly5, Cys6, Phe7, Gly8, Leu9, Lys10, Leu11, Ile14, Gly15, Ser16, Met17, Gly19, Leu20, and Gly21.

別の態様において、総質量が、本明細書中に一般に記載される、例えば、約2.6kDaまたは2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられ、NEP分解に対する耐性が増大するように設計されているCNP変異体が、一般式:

Figure 2019505486
によって表され、式中:
(x)は、合成もしくは天然のポリマー基、またはそれらの組合せであり、合成ポリマー基の非限定的な例として、PEG(またはPEO)があり、天然のポリマー基の非限定的な例として、1から35個のアミノ酸を含有し、かつNPPCまたはその、置換および/もしくは欠失を有する変異体、ANP、BNP、または他の非CNP(ポリ)ペプチド、例えば、血清アルブミン、IgG、ヒスチジンリッチ糖タンパク質、フィブロネクチン、フィブリノゲン、亜鉛フィンガー含有ポリペプチド、オステオクリン、または線維芽細胞増殖因子2(FGF2)に由来するアミノ酸配列があり;
(z)は、不在であってもよいし、合成もしくは天然のポリマー基、またはそれらの組合せであってもよく、合成ポリマー基の非限定的な例として、PEGがあり、天然ポリマー基の非限定的な例として、ナトリウム利尿ポリペプチド(例えば、NPPC、CNP、ANP、またはBNP)、または非ナトリウム利尿ポリペプチド(例えば、血清アルブミンまたはIgG)に由来するアミノ酸配列があり;かつ
(b)および(h)は、独立して、その位置にて野生型Lysであってもよいし、保存的アミノ酸置換基、あるいは以下に限定されないが、Arg、Gly、6−ヒドロキシ−ノルロイシン、シトルリン(Cit)、Gln、Glu、またはSerを含む、任意の天然もしくは非天然のアミノ酸、または側鎖上に反応性第一級アミンを有していないペプチド模倣体で置換されていてもよい。一態様において、(b)はArgである。別の態様において、NEP耐性の向上のために、(b)はGlyでない。 In another aspect, the total mass is characterized by the generally described herein, for example, in the range of about 2.6 kDa or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa, such that resistance to NEP degradation is increased. The designed CNP variant has the general formula:
Figure 2019505486
Represented by the formula:
(X) is a synthetic or natural polymer group, or a combination thereof, a non-limiting example of a synthetic polymer group is PEG (or PEO), and a non-limiting example of a natural polymer group is Variants, ANP, BNP, or other non-CNP (poly) peptides containing 1 to 35 amino acids and having substitutions and / or deletions thereof, such as serum albumin, IgG, histidine rich sugars There is an amino acid sequence derived from a protein, fibronectin, fibrinogen, zinc finger-containing polypeptide, osteocrine, or fibroblast growth factor 2 (FGF2);
(Z) may be absent, may be a synthetic or natural polymer group, or a combination thereof, a non-limiting example of a synthetic polymer group is PEG, Limited examples include amino acid sequences derived from natriuretic polypeptides (eg, NPPC, CNP, ANP, or BNP), or non-natriuretic polypeptides (eg, serum albumin or IgG); and (b) and (H) may independently be wild-type Lys at that position, conservative amino acid substituent, or, but not limited to, Arg, Gly, 6-hydroxy-norleucine, citrulline (Cit) Any natural or non-natural amino acid, or reactive primary amine on the side chain, including, Gln, Glu, or Ser It may be substituted with peptidomimetic that does not have. In one embodiment, (b) is Arg. In another embodiment, (b) is not Gly for improved NEP resistance.

さらに別の態様において、(h)はArgでない。
NPPCまたはその変異体に由来するアミノ酸配列の非限定的な例として、以下が挙げられる:

Figure 2019505486
非CNPポリペプチド、例えば、ANP、BNP、血清アルブミン、およびIgGに由来するアミノ酸配列の非限定的な例として、以下が挙げられる:
Figure 2019505486
In yet another embodiment, (h) is not Arg.
Non-limiting examples of amino acid sequences derived from NPPC or variants thereof include the following:
Figure 2019505486
Non-limiting examples of amino acid sequences derived from non-CNP polypeptides such as ANP, BNP, serum albumin, and IgG include the following:
Figure 2019505486

一態様において、本明細書中に記載される、(x)基および/または(z)基を有するCNP変異体のいずれかのN末端(x)基および/またはC末端(z)基は、独立して、もしあれば、少数の、酸性の天然または非天然のアミノ酸(例えば、AspまたはGlu)を含有するアミノ酸配列を含む。別の態様において、(x)および/または(z)は、CNP22のpI(pI8.9)と同程度のアルカリ性pIを保つために、塩基性の天然または非天然のアミノ酸(例えば、Lys、Arg、またはHis)が富化されている。一態様において、CNP変異体のpIは、約8から約10.5の範囲にあり、CNP変異体が、関節炎の関節の軟骨細胞を包囲する細胞外マトリックスを通ってより容易に拡散することができるように設計されている。より厳密な態様において、CNP変異体のpIは、約8.5から約10.5、または約8.5から約10、または約9から約10である。   In one aspect, any N-terminal (x) group and / or C-terminal (z) group of a CNP variant having a (x) group and / or a (z) group described herein is Independently, it includes an amino acid sequence containing a small number of acidic natural or non-natural amino acids, if any (eg, Asp or Glu). In another embodiment, (x) and / or (z) is a basic natural or non-natural amino acid (eg, Lys, Arg) in order to maintain an alkaline pI comparable to that of CNP22 (pI 8.9). Or His) is enriched. In one aspect, the pI of the CNP variant is in the range of about 8 to about 10.5, such that the CNP variant diffuses more easily through the extracellular matrix surrounding the arthritic joint chondrocytes. Designed to be able to. In more stringent embodiments, the pI of the CNP variant is from about 8.5 to about 10.5, or from about 8.5 to about 10, or from about 9 to about 10.

さらに別の態様において、(x)および/または(z)は、極性のある天然または非天然のアミノ酸が富化されており、水性溶解度が増大するように設計されている。さらに別の態様において、(x)および/または(z)は、もしあれば、少数の、疎水性の天然または非天然のアミノ酸(例えば、Ala、Val、Leu、Ile、またはMet)を含有する。   In yet another embodiment, (x) and / or (z) are enriched with polar natural or non-natural amino acids and are designed to increase aqueous solubility. In yet another embodiment, (x) and / or (z) contains a small number of hydrophobic natural or non-natural amino acids, if any (eg, Ala, Val, Leu, Ile, or Met). .

更なる態様において、CNP変異体のN末端は、少なくとも1つのグリシン残基で終わり、血清半減期が増大するように設計されている。関連する態様において、ピログルタミン形成を防止するために、普通であればグルタミンで終わるCNP変異体のN末端は、グリシン残基で終わる。一態様において、(x)基は、N末端が少なくとも1つのグリシン残基で終わるアミノ酸伸長を含有する。別の態様において、(x)および/または(z)は、2つの隣接する塩基性の天然または非天然のアミノ酸(例えば、Lys−LysまたはArg−Arg)を含有せず、プロテアーゼフーリンによる切断に対する感受性を減少させるように設計されている。一態様において、(x)は、CNP22のGly1に対応する位置の直ぐ前に、2つの隣接する塩基性アミノ酸を含有しない。   In a further embodiment, the N-terminus of the CNP variant ends with at least one glycine residue and is designed to increase serum half-life. In a related embodiment, to prevent pyroglutamine formation, the N-terminus of a CNP variant that normally ends with glutamine ends with a glycine residue. In one embodiment, the (x) group contains an amino acid extension that ends at the N-terminus with at least one glycine residue. In another embodiment, (x) and / or (z) does not contain two adjacent basic natural or non-natural amino acids (eg, Lys-Lys or Arg-Arg) and is against cleavage by protease furin. Designed to reduce sensitivity. In one aspect, (x) does not contain two adjacent basic amino acids immediately before the position corresponding to Gly1 of CNP22.

さらに別の態様において、CNP変異体の(x)基および/または(z)基は、NPPCに由来する(例えばCNP53に由来する)アミノ酸配列を含む。一態様において、(x)は、ANPまたはBNPのN末端尾部に由来するアミノ酸配列を含む。別の態様において、(z)は、ANPまたはBNPのC末端尾部に由来するアミノ酸配列を含む。更なる態様において、(x)および/または(z)は、非ナトリウム利尿ポリペプチド、例えば、IgG、ヒト血清アルブミン(HSA)、ヒスチジンリッチ糖タンパク質、フィブロネクチン、フィブリノゲン、亜鉛フィンガー含有ポリペプチド、FGF−2、および骨標的タンパク質(例えば、オステオクリン、オステオポンチン、オステオカルシン、およびシアロタンパク質)に由来するアミノ酸配列を含む。   In yet another embodiment, the (x) group and / or (z) group of the CNP variant comprises an amino acid sequence derived from NPPC (eg, derived from CNP53). In one aspect, (x) comprises an amino acid sequence derived from the N-terminal tail of ANP or BNP. In another embodiment, (z) comprises an amino acid sequence derived from the C-terminal tail of ANP or BNP. In further embodiments, (x) and / or (z) is a non-natriuretic polypeptide, such as IgG, human serum albumin (HSA), histidine-rich glycoprotein, fibronectin, fibrinogen, zinc finger-containing polypeptide, FGF- 2, and amino acid sequences derived from bone target proteins (eg, osteoocrine, osteopontin, osteocalcin, and sialoprotein).

CNP22またはその変異体が、N末端(x)基および/またはC末端(z)基を有してよい、本明細書中に記載される任意の態様において、(x)および/または(z)は、独立して、骨形成タンパク質(BMP)の機能ドメインに由来するアミノ酸配列を含有してよい。BMPの機能ドメインに由来するN末端および/またはC末端のアミノ酸伸長が、CNP変異体の総質量を、本明細書中に一般に記載される範囲、例えば、約2.6kDaまたは2.8kDaから約6または7kDaの範囲に特徴づけられるように増大させることによって、CNP変異体のNEP耐性、そしてそれ故に血清半減期を増大させることができる。また、特定のBMPが、骨および軟骨の形成を誘導する成長因子およびサイトカインであるので、BMPの機能ドメインに由来するフラグメントが、CNP22またはその変異体の環状ドメインによるNPR−Bのグアニリルシクラーゼ機能の活性化と異なる機構によって、軟骨細胞、軟骨、または骨の成長を促進することができる。骨の形成および発達、軟骨の形成および発達、ならびに/または骨芽細胞の分化を促進するBMPの非限定的な例として、BMP1、BMP2、BMP3、BMP5、BMP7、およびBMP8aが挙げられる。一態様において、CNP22またはその変異体のN末端および/またはC末端は、独立して、BMP1、BMP2、BMP3、BMP5、BMP7、またはBMP8aのC末端部分における最後の140個のアミノ酸に由来するアミノ酸配列に結合される。   In any embodiment described herein wherein CNP22 or a variant thereof may have an N-terminal (x) group and / or a C-terminal (z) group, (x) and / or (z) May independently contain an amino acid sequence derived from a functional domain of a bone morphogenetic protein (BMP). An N-terminal and / or C-terminal amino acid extension derived from the functional domain of BMP will reduce the total mass of the CNP variant to the range generally described herein, eg, from about 2.6 kDa or 2.8 kDa to about By increasing it to be characterized in the 6 or 7 kDa range, it is possible to increase the NEP resistance of the CNP variant and hence the serum half-life. In addition, since certain BMPs are growth factors and cytokines that induce bone and cartilage formation, a fragment derived from the functional domain of BMP is guanylyl cyclase of NPR-B by the cyclic domain of CNP22 or a variant thereof. Mechanisms different from functional activation can promote chondrocyte, cartilage, or bone growth. Non-limiting examples of BMPs that promote bone formation and development, cartilage formation and development, and / or osteoblast differentiation include BMP1, BMP2, BMP3, BMP5, BMP7, and BMP8a. In one embodiment, the N-terminus and / or C-terminus of CNP22 or a variant thereof is independently an amino acid derived from the last 140 amino acids in the C-terminal portion of BMP1, BMP2, BMP3, BMP5, BMP7, or BMP8a Bound to an array.

一態様において、CNP変異体は、CNP22またはCNP17のN末端および/またはC末端にて、以下に限定されないが、

Figure 2019505486
を含むアミノ酸伸長を含有する。 In one aspect, the CNP variant is not limited to the following at the N-terminus and / or C-terminus of CNP22 or CNP17,
Figure 2019505486
Containing amino acid extensions.

別の態様において、CNP変異体は、CNP22の位置4にて、K4R置換を有する。CNP(K4R)変異体の非限定的な例として、以下が挙げられる:

Figure 2019505486
In another embodiment, the CNP variant has a K4R substitution at position 4 of CNP22. Non-limiting examples of CNP (K4R) variants include the following:
Figure 2019505486

更なる態様において、CNP変異体は、アミノ酸の付加、欠失、および/または置換を有するCNP22またはその変異体、ならびに、CNPペプチドのN末端に対する、CNP以外のポリペプチドもしくはタンパク質に由来するペプチドフラグメント、または非CNPポリペプチドもしくはタンパク質全体を含むキメラであり、CNP22またはその変異体は、1つまたは複数のアミノ酸残基のN末端アミノ酸伸長を有してもよい。特定の態様において、CNPキメラは、1つまたは複数のアミノ酸残基のN末端アミノ酸伸長を有するCNP22またはその変異体を含む。特定の態様において、CNPキメラは、CNP22またはその変異体の第1の位置(CNP22の場合、Gly)の直ぐ前に、リジン−リジン(KK)残基またはGANKK残基を含有する。他の態様において、CNPキメラは、リジン−リジンと異なる1または2個の残基を、CNP22またはその変異体の第1の位置の直ぐ前に含有する。CNP22またはその変異体の第1の位置に直ぐ先行し得る残基の非限定的な例として、KP、PK、PR、PQ、QK、QQ、RR、SS、GANKP、GANPK、GANPR、GANPQ、GANQK、GANQQ、GANRR、およびGANSSが挙げられる。   In a further embodiment, the CNP variant is CNP22 or a variant thereof having amino acid additions, deletions, and / or substitutions, and a peptide fragment derived from a polypeptide or protein other than CNP relative to the N-terminus of the CNP peptide. Or a chimera comprising the entire non-CNP polypeptide or protein, and CNP22 or a variant thereof may have an N-terminal amino acid extension of one or more amino acid residues. In certain embodiments, the CNP chimera comprises CNP22 or a variant thereof having an N-terminal amino acid extension of one or more amino acid residues. In certain embodiments, the CNP chimera contains a lysine-lysine (KK) or GANKK residue immediately prior to the first position of CNP22 or a variant thereof (Gly in the case of CNP22). In other embodiments, the CNP chimera contains one or two residues that differ from lysine-lysine immediately prior to the first position of CNP22 or a variant thereof. Non-limiting examples of residues that can immediately precede the first position of CNP22 or variants thereof include KP, PK, PR, PQ, QK, QQ, RR, SS, GANKP, GANPK, GANPR, GANPQ, GANQK , GANQQ, GANRR, and GANSS.

別の態様において、CNP変異体は、CNP22およびN末端ペプチドフラグメントを含むキメラであり、以下に限定されないが、

Figure 2019505486
を含む。 In another aspect, the CNP variant is a chimera comprising CNP22 and an N-terminal peptide fragment, including but not limited to:
Figure 2019505486
including.

さらに別の態様において、CNP変異体は、N末端ペプチドフラグメント、およびアルギニンがCNP22のLys4に置換されているCNP22(「CNP22(K4R)」)を含むキメラであり、以下に限定されないが、

Figure 2019505486
を含む。 In yet another aspect, the CNP variant is a chimera comprising an N-terminal peptide fragment and CNP22 (“CNP22 (K4R)”) in which arginine is replaced with Lys4 of CNP22, including but not limited to:
Figure 2019505486
including.

IgGおよびCNP22またはその変異体を含むキメラは、とりわけ、NEP分解に対する耐性の増大および血清アルブミンへの結合の減少のために設計されている。HSAの表面フラグメントを含むCNPキメラは、とりわけ、免疫原性の減少、および血清アルブミンへの結合の減少のために設計されている。N末端にてカチオン、ヒスチジンリッチ、非リジン、非アルギニン配列を含有するHRGP−CNP22およびHRGP−CNP22(K4R)キメラは、とりわけ、プロテアーゼに対する安定性の増大のために設計されている。オステオクリンフラグメントを含有するキメラは、プロテアーゼ(例えばフーリン)切断直後に、骨成長板にてオステオクリンフラグメントを放出するように設計されており、そこでフラグメントは、クリアランス受容体NPR−Cを阻害すると考えられる。FGF2ヘパリン結合フラグメントを含むキメラに関して、フラグメントへのヘパリン結合は、キメラを分解から保護することによって、より長い血清半減期を実現するように設計されている。フィブロネクチン、フィブリノゲン、または亜鉛フィンガーフラグメントを含有するキメラが、いくつかある特徴の中で特に、血清アルブミンへの結合の減少のために設計されている。   Chimeras comprising IgG and CNP22 or variants thereof are specifically designed for increased resistance to NEP degradation and decreased binding to serum albumin. CNP chimeras containing surface fragments of HSA are specifically designed for reduced immunogenicity and reduced binding to serum albumin. HRGP-CNP22 and HRGP-CNP22 (K4R) chimeras containing cationic, histidine-rich, non-lysine, non-arginine sequences at the N-terminus are specifically designed for increased stability against proteases. Chimeras containing osteocrine fragments are designed to release osteoocrine fragments in the bone growth plate immediately after protease (eg, furin) cleavage, where the fragments are thought to inhibit the clearance receptor NPR-C. It is done. For chimeras containing FGF2 heparin binding fragments, heparin binding to the fragments is designed to achieve a longer serum half-life by protecting the chimera from degradation. Chimeras containing fibronectin, fibrinogen, or zinc finger fragments have been designed for reduced binding to serum albumin, among other features.

理論によって拘束されることを意図するものではないが、wtCNP22と比較して、NEP分解に対する耐性が増大し、かつ官能性(例えば、NPR−Bへの結合およびcGMPシグナル伝達の刺激)が同程度であり、または向上した、分子量が約2.6または2.8kDaから約6または7kDaのCNP変異体は、血漿タンパク質、例えば血清アルブミンに強固に結合しないならば、より効果的であり得る。血漿タンパク質(例えば血清アルブミン)に強固に結合しないCNP変異体は、軟骨を通って拡散して、関節炎の関節の軟骨細胞に到着して、cGMPシグナル伝達のためにNPR−Bに結合してこれを活性化するのに、より効果的であり得る。一態様において、血漿タンパク質(例えば血清アルブミン)への結合の減少のために設計されているCNP変異体は、CNP22またはその変異体およびIgG由来のペプチドフラグメントを含むキメラである。別の態様において、血漿タンパク質への結合の減少のために設計されているCNP変異体は、CNP22またはCNP22(K4R)およびポリペプチド(例えば、IgG、HSA、フィブロネクチン、フィブリノゲン、亜鉛フィンガー含有ポリペプチド等)由来のフラグメントを含むキメラである。さらに別の態様において、血漿タンパク質への結合の減少のために設計されているCNP変異体は、親水性または水溶性のポリマーに結合されたCNP22またはその変異体を含む。一態様において、親水性または水溶性のポリマーは、PEG(またはPEO)である。別の態様において、親水性または水溶性のポリマー(例えばPEG)は、生理学的条件下で、ポリマーに負の電荷を与える1つまたは複数の官能基、例えば、カルボキシル基、硫酸基、もしくはリン酸基、またはそれらの組合せにより官能化される。   While not intending to be bound by theory, it has increased resistance to NEP degradation and functionalities (eg, binding to NPR-B and stimulation of cGMP signaling) compared to wtCNP22. CNP variants with a molecular weight of about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa may be more effective if they do not bind tightly to plasma proteins such as serum albumin. CNP variants that do not bind tightly to plasma proteins (eg, serum albumin) diffuse through the cartilage and arrive at the articular chondrocytes and bind to NPR-B for cGMP signaling. May be more effective in activating. In one aspect, a CNP variant designed for reduced binding to plasma proteins (eg, serum albumin) is a chimera comprising CNP22 or a variant thereof and a peptide fragment derived from IgG. In another aspect, CNP variants designed for reduced binding to plasma proteins include CNP22 or CNP22 (K4R) and polypeptides (eg, IgG, HSA, fibronectin, fibrinogen, zinc finger-containing polypeptides, etc. A chimera containing a fragment derived from In yet another aspect, a CNP variant designed for reduced binding to plasma proteins comprises CNP22 or a variant thereof conjugated to a hydrophilic or water soluble polymer. In one embodiment, the hydrophilic or water soluble polymer is PEG (or PEO). In another embodiment, the hydrophilic or water-soluble polymer (eg, PEG) is one or more functional groups that impart a negative charge to the polymer under physiological conditions, such as carboxyl groups, sulfate groups, or phosphates. Functionalized with groups, or combinations thereof.

更なる態様において、本開示のCNP変異体として、ヒトCNP−17(hCNP−17)からヒトCNP−53(hCNP−53)に及び、かつhCNP−53に由来する野生型アミノ酸配列を有する切断型(truncated)CNPペプチドが挙げられる。そのような切断型CNPペプチドとして、以下が挙げられる:

Figure 2019505486
Figure 2019505486
In a further aspect, the CNP variants of the present disclosure include truncated forms having a wild-type amino acid sequence from human CNP-17 (hCNP-17) to human CNP-53 (hCNP-53) and derived from hCNP-53. (Truncated) CNP peptide. Such truncated CNP peptides include the following:
Figure 2019505486
Figure 2019505486

特定の態様において、CNP変異体は、CNP−17、CNP−22、またはCNP−53を含まない。   In certain embodiments, the CNP variant does not comprise CNP-17, CNP-22, or CNP-53.

別の態様において、hCNP−17からhCNP−53に及ぶ切断型CNPペプチドは、特定の切断型CNPペプチドのアミノ酸位置の任意の1つまたは複数にて、本明細書中に記載される、アミノ酸の付加、欠失、および/または天然もしくは非天然のアミノ酸もしくはペプチド模倣体(例えばペプチド結合イソスター)との置換を含有してよい。さらに別の態様において、野生型配列、またはアミノ酸の付加、欠失、および/もしくは置換を有する切断型CNPペプチドは、N末端、C末端、および/または内部の部位にて、本明細書中に記載される部分のいずれかに結合されてよく、これらとして、以下に限定されないが、滑膜標的部分または軟骨標的部分(例えば、ビスホスホネート、骨標的ペプチド配列または軟骨標的ペプチド配列(例えば、ポリAsp、ポリGlu)、骨タンパク質(例えば、オステオポンチン、オステオカルシン、シアロタンパク質)の骨標的ドメインに由来するペプチド配列)、骨形成タンパク質(例えば、BMP2、BMP3、BMP5、BMP7、BMP8a)の機能ドメインに由来するペプチド配列、ナトリウム利尿ポリペプチド(例えば、NPPC、ANP、BNP)に由来するペプチド配列、非ナトリウム利尿起源のポリペプチド(例えば、血清アルブミン、IgG、ヒスチジンリッチ糖タンパク質、フィブロネクチン、フィブリノゲン、亜鉛フィンガー含有ポリペプチド、FGF−2、オステオクリン)に由来するペプチド配列、腎クリアランスを減少させる部分(例えば、負に帯電したPEG部分)、親水性ポリマー(例えばPEG)、炭水化物(例えば、関節炎の関節内の細胞の表面上の受容体によって認識される炭水化物)、疎水性の酸(例えば、C〜C12カルボン酸、天然の脂肪酸)、リン脂質、およびそれらの組合せが挙げられる。一態様において、野生型配列、またはアミノ酸の付加、欠失、および/もしくは置換を有し、かつ任意で、N末端、C末端、および/または内部の部位にて1つまたは複数の部分に結合されている切断型CNPペプチドは、総質量が、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6kDaまたは2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられる。 In another aspect, a truncated CNP peptide ranging from hCNP-17 to hCNP-53 is an amino acid sequence described herein at any one or more of the amino acid positions of a particular truncated CNP peptide. Additions, deletions, and / or substitutions with natural or non-natural amino acids or peptidomimetics (eg, peptide-bound isosteres) may be included. In yet another embodiment, a truncated CNP peptide having a wild-type sequence or amino acid addition, deletion, and / or substitution is herein described at the N-terminus, C-terminus, and / or internal site. May be attached to any of the described moieties, including but not limited to synovial targeting moiety or cartilage targeting moiety (eg, bisphosphonate, bone targeting peptide sequence or cartilage targeting peptide sequence (eg, polyAsp, Poly Glu), peptide sequences derived from bone target domains of bone proteins (eg, osteopontin, osteocalcin, sialoprotein), peptides derived from functional domains of bone morphogenetic proteins (eg, BMP2, BMP3, BMP5, BMP7, BMP8a) Sequence, natriuretic polypeptide (eg, NPP , ANP, BNP), derived from non-natriuretic polypeptide (eg, serum albumin, IgG, histidine-rich glycoprotein, fibronectin, fibrinogen, zinc finger-containing polypeptide, FGF-2, osteocrine) Peptide sequences that reduce renal clearance (eg, negatively charged PEG moieties), hydrophilic polymers (eg, PEG), carbohydrates (eg, carbohydrates recognized by receptors on the surface of cells in arthritic joints) ), hydrophobic acids (e.g., C 5 -C 12 carboxylic acid, natural fatty acids), phospholipids, and combinations thereof. In one embodiment, it has a wild-type sequence, or amino acid additions, deletions, and / or substitutions, and optionally binds to one or more moieties at the N-terminus, C-terminus, and / or internal site. The truncated CNP peptides that have been described are characterized by a total mass generally described herein, for example in the range of about 2.6 kDa or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa.

更なる態様において、CNP変異体は、CNP37の誘導体であり、これは、

Figure 2019505486
である。CNP37変異体は、CNP37の37の位置の任意の1つまたは複数にて、アミノ酸の付加、欠失、および/または天然もしくは非天然のアミノ酸もしくはペプチド模倣体(例えばペプチド結合イソスター)との置換を含有してよい。CNP22のナンバリングに基づいて、CNP37においてなされ得る置換の非限定的な例として、K4R、G5S、GSR、G8S、K10R、G15S、S16Q、M17N、G19R、およびそれらの組合せが挙げられる。一態様において、CNP37誘導体は、Met17の、天然(例えばアスパラギン)または非天然のアミノ酸またはペプチド模倣体への置換を含有し、部分的にメチオニンの硫黄原子の酸化を回避するように設計されている。別の態様において、CNP37変異体は、Lys8、Lys10、Lys14、および/またはLys15(CNP37のN末端からのナンバリングに基づく)の、非塩基性の天然または非天然のアミノ酸またはペプチド模倣体への置換を含有し、部分的にアルブミン結合を減少させるように設計されている。 In a further embodiment, the CNP variant is a derivative of CNP37, which is
Figure 2019505486
It is. A CNP37 variant is an amino acid addition, deletion, and / or substitution with a natural or non-natural amino acid or peptidomimetic (eg, a peptide-linked isostere) at any one or more of 37 positions of CNP37. May be included. Based on CNP22 numbering, non-limiting examples of substitutions that can be made in CNP37 include K4R, G5S, GSR, G8S, K10R, G15S, S16Q, M17N, G19R, and combinations thereof. In one aspect, the CNP37 derivative contains a substitution of Met17 with a natural (eg, asparagine) or non-natural amino acid or peptidomimetic and is designed to partially avoid oxidation of the sulfur atom of methionine. . In another embodiment, the CNP37 variant is a substitution of Lys8, Lys10, Lys14, and / or Lys15 (based on numbering from the N-terminus of CNP37) to an abasic natural or non-natural amino acid or peptidomimetic And is designed to partially reduce albumin binding.

アミノ酸の付加、欠失、および/もしくは置換に加えて、またはそれらの代わりに、CNP37誘導体は、N末端、C末端、および/または内部の部位にて、以下に限定されないが、骨標的部分または軟骨標的部分(例えば骨標的ペプチドドメイン)、腎クリアランスを減少させる部分(例えば、負に帯電したPEG部分)、親水性ポリマー(例えばPEG)、1つまたは複数のアミノ酸を含むアミノ酸配列(例えば、オステオクリン「NPR−Cインヒビター」フラグメント)、炭水化物(例えば、骨成長板の細胞の表面上の受容体によって認識される炭水化物)、疎水性の酸(例えば、C〜C12カルボン酸および天然の脂肪酸)、およびそれらの組合せを含む、本明細書中に記載される部分のいずれかに結合されてよい。 In addition to or in place of amino acid additions, deletions, and / or substitutions, CNP37 derivatives may include, but are not limited to, bone targeting moieties or N-terminal, C-terminal, and / or internal sites Cartilage targeting moiety (eg, bone targeting peptide domain), moiety that decreases renal clearance (eg, negatively charged PEG moiety), hydrophilic polymer (eg, PEG), amino acid sequence comprising one or more amino acids (eg, osteo) Klin “NPR-C inhibitor” fragment), carbohydrates (eg, carbohydrates recognized by receptors on the surface of bone growth plate cells), hydrophobic acids (eg, C 5 -C 12 carboxylic acids and natural fatty acids) ), And combinations thereof, may be attached to any of the moieties described herein.

一態様において、CNP変異体は、フーリン切断部位(下線が引かれている)にて突然変異/置換を有して、フーリンプロテアーゼに対するインビボ耐性を向上させるように設計されており、かつ/またはN末端にてグリシン(下線が引かれている)を含有して、血漿安定性を向上させて、ピログルタミン形成を防止するように設計されている改変CNP37ペプチドである。そのようなCNP37変異体として、以下に限定されないが、

Figure 2019505486
が挙げられる。 In one aspect, the CNP variant is designed to have a mutation / substitution at the furin cleavage site (underlined) to improve in vivo resistance to furin protease and / or N A modified CNP37 peptide designed to contain glycine at the terminus (underlined) to improve plasma stability and prevent pyroglutamine formation. Such CNP37 variants include, but are not limited to:
Figure 2019505486
Is mentioned.

更なる態様において、本開示のCNP変異体として、本明細書中に記載される融合タンパク質プロセスによって生成され得るCNPペプチドおよびその変異体が挙げられる。化学切断もしくはタンパク質分解切断またはタンパク質自己切断を用いて、本明細書中に記載される融合タンパク質プロセスによって生成され得るCNP変異体の非限定的な例として、以下が挙げられる:

Figure 2019505486
Figure 2019505486
In further embodiments, CNP variants of the present disclosure include CNP peptides and variants thereof that can be produced by the fusion protein process described herein. Non-limiting examples of CNP variants that can be produced by the fusion protein process described herein using chemical or proteolytic cleavage or protein self-cleavage include the following:
Figure 2019505486
Figure 2019505486

融合タンパク質の化学切断またはタンパク質分解切断の意図された部位が、標的CNP変異体自体のアミノ酸配列内に存在していない限り、他のCNP変異体(hCNP−17からhCNP−53に及び、かつ野生型配列またはアミノ酸の付加、欠失および/もしくは置換を有する、切断型CNPペプチドを含む)も、本明細書中に記載される融合タンパク質プロセスによって生成され得る。非限定的な例として、本明細書中に記載される融合タンパク質プロセスは、ギ酸切断を用いて切断型wtCNP34を生成するために使用され得る。   Unless the intended site of chemical or proteolytic cleavage of the fusion protein is present in the amino acid sequence of the target CNP variant itself, other CNP variants (hCNP-17 to hCNP-53 and wild) (Including truncated CNP peptides with type sequences or amino acid additions, deletions and / or substitutions) can also be generated by the fusion protein process described herein. As a non-limiting example, the fusion protein process described herein can be used to generate truncated wtCNP34 using formic acid cleavage.

付加的な態様において、アスパラギン(Asn/N)残基および/またはグルタミン(Gln/Q)残基を有する、本明細書中に記載されるCNPペプチドおよびCNP変異体のいずれかについて、これらが野生型配列を有するか非天然のアミノ酸配列を有するかに拘らず、任意のAsn残基および/または任意のGln残基が独立して、AsnからGln等の保存的置換を含む、任意の他の天然または非天然のアミノ酸で置換されていてよい。そのような置換は部分的に、アスパラギンおよび/またはグルタミンの、可能性があるいかなる脱アミドも最小にし、または回避するように設計されている。任意のAsn残基および/または任意のGln残基が独立して、任意の他の天然または非天然のアミノ酸で置換されていてよい(AsnからGln等の保存的置換を含む)、CNPペプチドおよびCNP変異体の非限定的な例として、wtCNP34、wtCNP37、Gly−wtCNP37、Pro−wtCNP37、Pro−Gly−wtCNP37、GHKSEVAHRFK−wtCNP27(SEQ ID NO:48)、Pro−GHKSEVAHRFK−wtCNP27(SEQ ID NO:50)、PEO12−GANRR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:101)、およびPEO24−GANRR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:102)が挙げられる。特定の態様において、本明細書中に記載されるCNPペプチドおよびCNP変異体のアスパラギン残基は、グルタミン、アスパラギン酸、またはグルタミン酸で置換されていない。特定の態様において、本明細書中に記載されるCNPペプチドおよびCNP変異体のグルタミン残基は、アスパラギン、アスパラギン酸、またはグルタミン酸で置換されていない。   In additional embodiments, for any of the CNP peptides and variants described herein having asparagine (Asn / N) and / or glutamine (Gln / Q) residues, these are wild Any Asn residue and / or any Gln residue, independently having a type sequence or non-natural amino acid sequence, independently includes any other conservative substitution, such as Asn to Gln. It may be substituted with a natural or non-natural amino acid. Such substitutions are designed in part to minimize or avoid any possible deamidation of asparagine and / or glutamine. Any Asn residue and / or any Gln residue may be independently substituted with any other natural or non-natural amino acid (including conservative substitutions such as Asn to Gln), CNP peptides and Non-limiting examples of CNP variants include wtCNP34, wtCNP37, Gly-wtCNP37, Pro-wtCNP37, Pro-Gly-wtCNP37, GHKSEVAHRKK-wtCNP27 (SEQ ID NO: 48), Pro-GHKSEVAHRFK-wtCNP27 (SEQ ID NO: 48) 50), PEO12-GANRR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 101), and PEO24-GANRR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 102). In certain embodiments, the asparagine residues of the CNP peptides and CNP variants described herein are not substituted with glutamine, aspartic acid, or glutamic acid. In certain embodiments, the glutamine residues of the CNP peptides and CNP variants described herein are not substituted with asparagine, aspartic acid, or glutamic acid.

非限定的な例として、Pro−Gly−wtCNP37

Figure 2019505486
のアスパラギン残基7および/または15は独立して、アスパラギン残基の、アスパラギン酸またはイソアスパラギン酸への可能性があるいかなる脱アミドも回避するために、グルタミンを含む任意の他の天然または非天然のアミノ酸で置換されていてよい。特定の態様において、Pro−Gly−wtCNP37のアスパラギン残基7および/または15は、グルタミン、アスパラギン酸、またはグルタミン酸で置換されていない。 As a non-limiting example, Pro-Gly-wtCNP37
Figure 2019505486
Asparagine residues 7 and / or 15 independently of any other natural or non-containing, including glutamine, to avoid any possible deamidation of the asparagine residue to aspartic acid or isoaspartic acid. It may be substituted with a natural amino acid. In certain embodiments, asparagine residues 7 and / or 15 of Pro-Gly-wtCNP37 are not substituted with glutamine, aspartic acid, or glutamic acid.

しかしながら、本開示は、脱アミドまたは脱アミド様反応(例えば異性化)に感受性の任意の1つまたは複数の、最大全ての残基が、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、変換される残基あたり任意の程度、最大100%の変換まで、他の残基に変換されていてよいCNP変異体を包含することが理解される。特定の態様において、本開示は:(1)任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン(Asn/N)残基が、脱アミドを介して、アスパラギン酸もしくはアスパルテートに、かつ/またはイソアスパラギン酸もしくはイソアスパルテートに変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%であり;(2)任意の1つまたは複数、最大全てのグルタミン(Gln/Q)残基が、脱アミドを介して、グルタミン酸もしくはグルタメートに、かつ/またはイソグルタミン酸もしくはイソグルタメートに変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%であり;(3)任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン酸またはアスパルテート(Asp/D)残基が、脱アミド様反応(異性化とも呼ばれる)を介して、イソアスパラギン酸またはイソアスパルテートに変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%であり;(4)任意の1つまたは複数、最大全てのグルタミン酸またはグルタメート(Glu/E)残基が、脱アミド様反応(異性化とも呼ばれる)を介して、イソグルタミン酸またはイソグルタメートに変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%であり;あるいは(5)上記のものが組み合わされている、CNP変異体を包含する。   However, the present disclosure contemplates that any one or more, up to all residues sensitive to deamidation or deamidation-like reactions (eg isomerization) are converted via deamidation or deamidation-like reactions. It is understood to encompass CNP variants that may be converted to other residues to any degree, up to 100% conversion per residue. In certain embodiments, the present disclosure provides: (1) any one or more, up to all asparagine (Asn / N) residues, via deamidation, to aspartic acid or aspartate and / or isoasparagine. May be converted to acid or isoaspartate, the conversion being up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, (2) any one or more, up to all glutamine (Gln / Q) residues, via deamidation, to glutamic acid or glutamate and / or isoglutamic acid or iso May be converted to glutamate, the conversion being up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% per residue converted (3) any one or more, up to all aspartic acid or aspartate (Asp / D) residues undergo deamidation-like reaction (also called isomerization) May be converted to isoaspartic acid or isoaspartate, the conversion being up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70 per converted residue. %, 80%, 90%, or 100%; (4) any one or more, up to all glutamic acid or glutamate (Glu / E) residues undergo a deamidation-like reaction (also called isomerization) May be converted to isoglutamic acid or isoglutamate, the conversion being up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% per converted residue 80%, 90%, or 100%; or (5) above things are combined, it encompasses CNP variants.

非限定的な例として、本開示は、Pro−Gly−wtCNP37

Figure 2019505486
の任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、および/またはグルタミン酸残基が、先に記載されるように、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、(1)アスパラギン酸/アスパルテートおよび/もしくはイソアスパラギン酸/イソアスパルテート、(2)グルタミン酸/グルタメートおよび/もしくはイソグルタミン酸/イソグルタメート、(3)イソアスパラギン酸/イソアスパルテート、ならびに/または(4)イソグルタミン酸/イソグルタメートにそれぞれ変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。 As a non-limiting example, the present disclosure provides Pro-Gly-wtCNP37
Figure 2019505486
Any one or more, up to all asparagine, glutamine, aspartic acid, and / or glutamic acid residues may be (1) aspartic acid via a deamidation or deamidation-like reaction, as described above. / Aspartate and / or isoaspartic acid / isoaspartate, (2) glutamic acid / glutamate and / or isoglutamic acid / isoglutamate, (3) isoaspartic acid / isoaspartate, and / or (4) isoglutamic acid / iso Each may be converted to glutamate, the conversion being up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, Or CNP variants that are 100%.

更なる例として、本開示は、Pro−Gly−wtCNP37

Figure 2019505486
の任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギンおよび/またはアスパラギン酸残基が、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、(1)アスパラギン酸/アスパルテートおよび/もしくはイソアスパラギン酸/イソアスパルテート、ならびに/または(2)イソアスパラギン酸/イソアスパルテートにそれぞれ変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。 As a further example, the present disclosure provides Pro-Gly-wtCNP37
Figure 2019505486
Any one or more, and at most all asparagine and / or aspartic acid residues, via deamidation or deamidation-like reactions, (1) aspartic acid / aspartate and / or isoaspartic acid / isoaspartate And / or (2) may be converted to isoaspartic acid / isoaspartate, respectively, the conversion being up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% per converted residue , 60%, 70%, 80%, 90%, or 100%.

別の例として、本開示は、Gly−wtCNP37

Figure 2019505486
の任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、および/またはグルタミン酸残基が、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、(1)アスパラギン酸/アスパルテートおよび/もしくはイソアスパラギン酸/イソアスパルテート、(2)グルタミン酸/グルタメートおよび/もしくはイソグルタミン酸/イソグルタメート、(3)イソアスパラギン酸/イソアスパルテート、ならびに/または(4)イソグルタミン酸/イソグルタメートにそれぞれ変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。 As another example, the present disclosure provides Gly-wtCNP37
Figure 2019505486
Any one or more, up to all asparagine, glutamine, aspartic acid, and / or glutamic acid residues, via deamidation or deamidation-like reactions, (1) aspartic acid / aspartate and / or isoasparagine Acid / isoaspartate, (2) glutamic acid / glutamate and / or isoglutamic acid / isoglutamate, (3) isoaspartic acid / isoaspartate, and / or (4) may be converted to isoglutamic acid / isoglutamate, respectively. , CNP mutations that are up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100% per residue to be converted Includes the body.

さらに別の例として、本開示は、wtCNP37

Figure 2019505486
の任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、および/またはグルタミン酸残基が、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、(1)アスパラギン酸/アスパルテートおよび/もしくはイソアスパラギン酸/イソアスパルテート、(2)グルタミン酸/グルタメートおよび/もしくはイソグルタミン酸/イソグルタメート、(3)イソアスパラギン酸/イソアスパルテート、ならびに/または(4)イソグルタミン酸/イソグルタメートにそれぞれ変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。 As yet another example, the present disclosure provides wtCNP37
Figure 2019505486
Any one or more, up to all asparagine, glutamine, aspartic acid, and / or glutamic acid residues, via deamidation or deamidation-like reactions, (1) aspartic acid / aspartate and / or isoasparagine Acid / isoaspartate, (2) glutamic acid / glutamate and / or isoglutamic acid / isoglutamate, (3) isoaspartic acid / isoaspartate, and / or (4) may be converted to isoglutamic acid / isoglutamate, respectively. , CNP mutations that are up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100% per residue to be converted Includes the body.

更なる例として、本開示は、HSA−wtCNP27キメラ、

Figure 2019505486
の任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン、アスパラギン酸、および/またはグルタミン酸残基が、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、(1)アスパラギン酸/アスパルテートおよび/もしくはイソアスパラギン酸/イソアスパルテート、(2)イソアスパラギン酸/イソアスパルテート、ならびに/または(3)イソグルタミン酸/イソグルタメートにそれぞれ変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。 As a further example, the present disclosure provides an HSA-wtCNP27 chimera,
Figure 2019505486
Any one or more, at most all asparagine, aspartic acid, and / or glutamic acid residues, via deamidation or deamidation-like reactions, (1) aspartic acid / aspartate and / or isoaspartic acid / May be converted to isoaspartate, (2) isoaspartic acid / isoaspartate, and / or (3) isoglutamic acid / isoglutamate, respectively, with conversion up to about 5%, 10% per residue converted , 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100%.

更なる例として、本開示は、Pro−HSA−wtCNP27キメラ、

Figure 2019505486
の任意の1つまたは複数、最大全てのアスパラギン、アスパラギン酸、および/またはグルタミン酸残基が、脱アミドまたは脱アミド様反応を介して、(1)アスパラギン酸/アスパルテートおよび/もしくはイソアスパラギン酸/イソアスパルテート、(2)イソアスパラギン酸/イソアスパルテート、ならびに/または(3)イソグルタミン酸/イソグルタメートにそれぞれ変換されていてよく、変換は、変換される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。 As a further example, the present disclosure provides a Pro-HSA-wtCNP27 chimera,
Figure 2019505486
Any one or more, at most all asparagine, aspartic acid, and / or glutamic acid residues, via deamidation or deamidation-like reactions, (1) aspartic acid / aspartate and / or isoaspartic acid / May be converted to isoaspartate, (2) isoaspartic acid / isoaspartate, and / or (3) isoglutamic acid / isoglutamate, respectively, with conversion up to about 5%, 10% per residue converted , 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100%.

また、本開示は、任意の1つまたは複数、最大全てのメチオニン(Met/M)残基が、任意の化学的に実行可能な酸化型(例えば、スルホキシドおよび/またはスルホン)に酸化されていてよく、転化は、酸化される残基あたり最大約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%である、CNP変異体を包含する。   Also, the present disclosure provides that any one or more and at most all methionine (Met / M) residues are oxidized to any chemically viable oxidized form (eg, sulfoxide and / or sulfone). Well, the conversion is up to about 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100% per oxidized residue, CNP Includes variants.

別の態様において、CNP変異体は、N末端および/またはC末端にて、細胞膜または細胞バリアの全体にわたって変異体の転座を促進する部分に結合されるCNP22またはその変異体を含む。一態様において、CNP変異体は、N末端および/またはC末端にて、細胞膜または細胞バリアの全体にわたって変異体の輸送を促進する(活性ペプチドトランスポータを介することを含む)ペプチド配列に結合される。   In another embodiment, the CNP variant comprises CNP22 or a variant thereof linked at the N-terminus and / or C-terminus to a moiety that promotes the translocation of the variant throughout the cell membrane or cell barrier. In one embodiment, the CNP variant is bound to a peptide sequence that facilitates transport of the variant across the cell membrane or cell barrier (including via an active peptide transporter) at the N-terminus and / or C-terminus. .

更なる態様において、CNP22またはその変異体のN末端および/またはC末端は、化学部分、例えば、天然ポリマーおよび/または合成ポリマーに結合されて、改変CNPペプチドの総質量が、本明細書中に一般に記載される範囲、例えば、約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲に増大する。一態様において、化学部分は、生体適合性の、親水性または水溶性の天然ポリマー(例えば、ペプチド、炭水化物)または合成ポリマー(例えば、PEG(またはPEO))である。   In further embodiments, the N-terminus and / or C-terminus of CNP22 or a variant thereof is linked to a chemical moiety, eg, a natural polymer and / or a synthetic polymer, so that the total mass of the modified CNP peptide is herein Increasing from the generally described range, eg, about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa. In one aspect, the chemical moiety is a biocompatible, hydrophilic or water-soluble natural polymer (eg, peptide, carbohydrate) or synthetic polymer (eg, PEG (or PEO)).

特定の態様において、CNP22またはその変異体のN末端および/またはC末端は、PEG(またはPEO)ポリマーに結合されて、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられる総質量となる。CNP22またはその変異体のペグ化が、とりわけ、腎クリアランスを減少させ、かつプロテアーゼ耐性を増大させることによって、免疫原性を減少させて半減期を向上させるように設計されている。PEG部分が、CNP22、または、以下に限定されないが、CNP−17(CNP22のCys6〜Cys22環化部分)、CNP37、ならびにN末端および/もしくはC末端のアミノ酸伸長、アミノ酸置換、および/もしくはアミノ酸欠失を有するCNP17、CNP22、もしくはCNP37の変異体を含む、本明細書中に記載される任意の変異体のN末端および/またはC末端に取り付けられていてよい。一態様において、CNP17、CNP22、もしくはCNP37、またはそれらの変異体のLys4残基および/またはLys10残基は、天然または非天然のアミノ酸(例えば、Arg、Gly、Ser、Gln、Glu、またはCit)または側鎖上に反応性第一級アミンを含有しないペプチド模倣体で置換されて、これらのリジン残基の、可能性があるいかなるペグ化も排除している。一態様において、CNPペプチドのLys4残基および/またはLys10残基は、Argで置換されている。別の態様において、Lys10残基は、Argで置換されていない。   In certain embodiments, the N-terminus and / or C-terminus of CNP22 or a variant thereof is attached to a PEG (or PEO) polymer and is generally described herein, for example, about 2.6 or 2.8 kDa. To a total mass characterized by a range of about 6 or 7 kDa. PEGylation of CNP22 or variants thereof has been designed to reduce immunogenicity and improve half-life by inter alia reducing renal clearance and increasing protease resistance. The PEG moiety is CNP22 or, but is not limited to, CNP-17 (Cys6-Cys22 cyclized part of CNP22), CNP37, and N-terminal and / or C-terminal amino acid extensions, amino acid substitutions, and / or amino acid deletions It may be attached to the N-terminus and / or C-terminus of any variant described herein, including mutants of CNP17, CNP22, or CNP37 that have a loss. In one aspect, the Lys4 and / or Lys10 residues of CNP17, CNP22, or CNP37, or variants thereof are natural or non-natural amino acids (eg, Arg, Gly, Ser, Gln, Glu, or Cit) Or substituted with peptidomimetics that do not contain a reactive primary amine on the side chain, eliminating any possible pegylation of these lysine residues. In one embodiment, the Lys4 and / or Lys10 residues of the CNP peptide are substituted with Arg. In another embodiment, the Lys10 residue is not substituted with Arg.

更なる態様において、N末端にPEG(またはPEO)部分およびアミノ酸伸長を有するCNP変異体(CNP22およびその変異体を含む)は、CNP22のGly1に対応する位置の直ぐ前の位置にアルギニンを含有する。そのようなペグ化CNP変異体は、NEP分解に対する耐性の増大、血清アルブミンへの結合の減少、およびCNP機能活性の増強(例えば、cGMPシグナル伝達の活性化)のために設計されている。ペグ化CNP変異体の非限定的な例として、PEO24−GANRR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:102)、PEO12−GANRR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:101)、PEO24−GANRR−CNP22(SEQ ID NO:103)、PEO12−GANRR−CNP22(SEQ ID NO:104)、PEO24−GANPR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:105)、PEO12−GANPR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:106)、PEO24−GANPR−CNP22(SEQ ID NO:107)、PEO12−GANPR−CNP22(SEQ ID NO:108)、PEO24−GANQQ−CNP22(SEQ ID NO:109)、PEO12−GANQQ−CNP22(SEQ ID NO:110)、PEO24−ER−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:111)、PEO12−ER−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:112)、PEO24−ER−CNP22(SEQ ID NO:113)、PEO12−ER−CNP22(SEQ ID NO:114)、PEO24−R−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:115)、PEO12−R−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:116)、PEO24−R−CNP22(SEQ ID NO:117)、およびPEO12−R−CNP22(SEQ ID NO:118)が挙げられ、PEO24は、単分散性の1.2kDaのPEGポリマーであり、PEO12は、単分散性の0.6kDaのPEGポリマーである。一態様において、PEG(またはPEO)ポリマーは、CNP変異体のN末端に結合されている。   In a further embodiment, CNP variants (including CNP22 and variants thereof) having a PEG (or PEO) moiety and amino acid extension at the N-terminus contain arginine at a position immediately before the position corresponding to Gly1 of CNP22. . Such pegylated CNP variants are designed for increased resistance to NEP degradation, decreased binding to serum albumin, and enhanced CNP functional activity (eg, activation of cGMP signaling). Non-limiting examples of pegylated CNP variants include PEO24-GANRR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 102), PEO12-GANRR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 101), PEO24-GANRR-CNP22. (SEQ ID NO: 103), PEO12-GANRR-CNP22 (SEQ ID NO: 104), PEO24-GANPR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 105), PEO12-GANPR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 106), PEO24-GANPR-CNP22 (SEQ ID NO: 107), PEO12-GANPR-CNP22 (SEQ ID NO: 108), PEO24-GANQQ-CNP22 (SEQ ID NO: 109), PE 12-GANQQ-CNP22 (SEQ ID NO: 110), PEO24-ER-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 111), PEO12-ER-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 112), PEO24-ER-CNP22 (SEQ ID NO: 113), PEO12-ER-CNP22 (SEQ ID NO: 114), PEO24-R-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 115), PEO12-R-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 116), PEO24-R-CNP22 (SEQ ID NO: 117), and PEO12-R-CNP22 (SEQ ID NO: 118), where PEO24 is a monodisperse 1.2 kDa PEG polymer and PEO12 Is monodisperse 0. kDa which is the PEG polymer. In one embodiment, the PEG (or PEO) polymer is attached to the N-terminus of the CNP variant.

本開示は、タイプ(例えば、ホモポリマーまたはコポリマー;ランダムコポリマー、交互コポリマー、またはブロックコポリマー;直鎖または分枝状;単分散性または多分散性)、結合(例えば、加水分解性の結合または安定した結合、例えば、アミド、イミン、アミナール、アルキレン、またはエステル結合)、結合部位(例えば、N末端および/またはC末端であり、好ましくは、CNPの環化領域(CNP22の残基6〜22に対応する)中のいかなる残基でもない)、および長さ(例えば、約0.2、0.4、または0.6kDaから約2、3、4、または5kDa)が異なり得る親水性ポリマーまたは水溶性ポリマー(例えばPEG)の使用を意図する。親水性ポリマーまたは水溶性ポリマーは、当技術分野において公知のN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)系もしくはアルデヒド系の化学物質、または他の化学物質によって、CNPペプチドに結合されていてよい。そのようなCNP変異体は、例えば、wtCNP22(2.2kDa)、wtCNP22の環化領域(残基6〜22)のみを保持するCNP17、CNP22もしくはCNP17のN末端および/もしくはC末端にてアミノ酸伸長を有するCNP変異体、またはアミノ酸の置換、付加、および/もしくは欠失を有する変異体、例えば、GANRR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:119)、GANPR−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:78)、R−CNP22(SEQ ID NO:71)、R−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:79)、ER−CNP22(SEQ ID NO:72)、およびER−CNP22(K4R)(SEQ ID NO:80)を用いて生じさせることができる。一態様において、総質量が、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられるPEG−CNP変異体は、N末端および/もしくはC末端に、NHSもしくはアルデヒド系の化学物質を介して結合した単分散性の直鎖PEG(またはPEO)部分、またはN末端および/もしくはC末端に、NHS系の化学物質を介して結合した2腕もしくは3腕の分枝状PEG部分を含有する。本開示はまた、腎クリアランスの減少のために設計されている、負に帯電したPEG−CNP変異体を包含し、以下に限定されないが、カルボキシル化された化合物、硫酸化された化合物、およびリン酸化された化合物を含む(Caliceti, Adv. Drug Deliv. Rev., 55: 1261-77 (2003);Perlman, J. Clin. Endo. Metab., 88: 3227-35 (2003);Pitkin, Antimicrob. Ag. Chemo., 29: 440-444 (1986);Vehaskari, Kidney Intl, 22: 127-135 (1982))。一態様において、PEG(またはPEO)部分は、カルボキシル基、硫酸基、および/またはリン酸基を含有する。   The present disclosure provides for types (eg, homopolymers or copolymers; random copolymers, alternating copolymers, or block copolymers; linear or branched; monodisperse or polydisperse), bonds (eg, hydrolyzable bonds or stable) Bonds, such as amide, imine, aminal, alkylene, or ester bonds), binding sites (eg, N-terminal and / or C-terminal, preferably CNP cyclization region (residues 6-22 in CNP22) Corresponding residues) and lengths (eg, from about 0.2, 0.4, or 0.6 kDa to about 2, 3, 4, or 5 kDa) or hydrophilic polymers or water-soluble The use of a functional polymer (eg PEG) is contemplated. The hydrophilic polymer or water-soluble polymer may be bound to the CNP peptide by N-hydroxysuccinimide (NHS) -based or aldehyde-based chemicals known in the art, or other chemicals. Such CNP variants are, for example, wt CNP22 (2.2 kDa), an amino acid extension at the N-terminus and / or C-terminus of CNP17, CNP22 or CNP17 that retains only the cyclized region of residues CRT22 (residues 6-22) Or mutants having amino acid substitutions, additions and / or deletions, such as GANRR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 119), GANPR-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 78), R-CNP22 (SEQ ID NO: 71), R-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO: 79), ER-CNP22 (SEQ ID NO: 72), and ER-CNP22 (K4R) (SEQ ID NO : 80). In one embodiment, a PEG-CNP variant whose total mass is characterized by a range generally described herein, for example, from about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa, is N-terminal and / or Monodispersed linear PEG (or PEO) moiety bound to C-terminus via NHS or aldehyde-based chemicals, or N-terminal and / or C-terminal bound via NHS-based chemicals 2 Contains a branched PEG moiety of the arm or three arms. The present disclosure also includes negatively charged PEG-CNP variants designed for reduced renal clearance, including but not limited to carboxylated compounds, sulfated compounds, and phosphorus Contains oxidized compounds (Caliceti, Adv. Drug Deliv. Rev., 55: 1261-77 (2003); Perlman, J. Clin. Endo. Metab., 88: 3227-35 (2003); Pitkin, Antimicrob. Ag. Chemo., 29: 440-444 (1986); Vehaskari, Kidney Intl, 22: 127-135 (1982)). In one embodiment, the PEG (or PEO) moiety contains a carboxyl group, a sulfate group, and / or a phosphate group.

別の態様において、本明細書中に記載されるCNP変異体のN末端、C末端、および/または内部の部位に結合されるPEG(またはPEO)部分は、生理学的条件下で正に帯電する1つまたは複数の官能基を含有する。そのようなPEG部分は、とりわけ、軟骨組織へのそのようなペグ化CNP変異体の分布を向上させるように設計されている。一態様において、そのようなPEG部分は、1つまたは複数の一級アミノ基、二級アミノ基、もしく三級アミノ基、四級アンモニウム基、および/または他のアミン含有(例えば尿素)基を含有する。   In another aspect, the PEG (or PEO) moiety attached to the N-terminus, C-terminus, and / or internal site of the CNP variants described herein is positively charged under physiological conditions. Contains one or more functional groups. Such PEG moieties are specifically designed to improve the distribution of such PEGylated CNP variants into cartilage tissue. In one embodiment, such PEG moieties contain one or more primary amino groups, secondary amino groups, or tertiary amino groups, quaternary ammonium groups, and / or other amine-containing (eg, urea) groups. contains.

一態様において、本開示は、式(CHCHO)のPEG(またはPEO)に、NHS系またはアルデヒド系の化学物質を介して結合されたCNP22またはその変異体を包含し、式中、nは、約6から約100の整数であり、PEGポリマーは、約0.3kDaから約5kDaである。別の態様において、nは、約12から約50の整数であり、PEGポリマーは、約0.6kDaから約2.5kDaである。さらに別の態様において、nは、約12から約24であり、PEGポリマーは、約0.6kDaから約1.2kDaである。さらに別の態様において、PEGポリマーの末端ヒドロキシル基は、非反応性基でキャッピングされている。特定の態様において、エンドキャッピング基は、アルキル基、例えば、メチル等の低級アルキル基である。 In one aspect, the disclosure includes CNP22 or a variant thereof conjugated to a PEG (or PEO) of formula (CH 2 CH 2 O) n via an NHS or aldehyde chemical, wherein , N is an integer from about 6 to about 100, and the PEG polymer is from about 0.3 kDa to about 5 kDa. In another embodiment, n is an integer from about 12 to about 50 and the PEG polymer is from about 0.6 kDa to about 2.5 kDa. In yet another aspect, n is from about 12 to about 24 and the PEG polymer is from about 0.6 kDa to about 1.2 kDa. In yet another embodiment, the terminal hydroxyl groups of the PEG polymer are capped with non-reactive groups. In certain embodiments, the end-capping group is an alkyl group, for example a lower alkyl group such as methyl.

更なる態様において、本開示は、中立エンドペプチターゼ(NEP)を含むペプチダーゼによる切断に対する感受性を減少させた、1つまたは複数のペプチド結合またはペプチド結合イソスターを有するCNP変異体を提供する。NEPは、大きな疎水性残基のアミノ末端にて基質ペプチド結合を切断する、膜結合亜鉛依存性エンドペプチターゼである。ゆえに、NEPの切断部位にあたるペプチド結合の、非天然ペプチドまたは非ペプチド結合への改変は、NEP切断の効率を排除し得、または低下させ得る。   In a further aspect, the present disclosure provides CNP variants having one or more peptide bonds or peptide bond isosteres that have reduced sensitivity to cleavage by peptidases, including neutral endopeptidase (NEP). NEP is a membrane-bound zinc-dependent endopeptidase that cleaves substrate peptide bonds at the amino terminus of large hydrophobic residues. Thus, modification of a peptide bond at the NEP cleavage site to a non-natural peptide or non-peptide bond can eliminate or reduce the efficiency of NEP cleavage.

ANPおよびCNPについて、最初に環化領域内のCys6−Phe7結合にて、その後構造の残りの全体を通じて他の場所にて、NEP切断が起こることが報告されている。BNPについて、切断は、最初にペプチドN末端にて、その後環状構造内で起こることが報告されている。CNP上の第一のNEP切断部位は、Cys6−Phe7結合であることが報告されているが、wtCNP22がインビトロで2.5分間NEP消化に曝された場合に、全ての考えられる部位が予想外に加水分解され、Cys6−Phe7ペプチド結合およびGly8−Leu9ペプチド結合が、僅かであるが最も不安定であった。   It has been reported for ANP and CNP that NEP cleavage occurs first at the Cys6-Phe7 bond in the cyclization region and then elsewhere throughout the rest of the structure. For BNP, cleavage is reported to occur first at the peptide N-terminus and then within the cyclic structure. The first NEP cleavage site on CNP has been reported to be Cys6-Phe7 binding, but all possible sites were unexpected when wtCNP22 was exposed to NEP digestion in vitro for 2.5 minutes. The Cys6-Phe7 peptide bond and the Gly8-Leu9 peptide bond were slight but the most unstable.

NEPの基質特異性は主に、2つの基質−結合亜部位、S1’およびS2’によって判定される(Oefner et al., J. Mol. Biol. 296:341-349 (2000))。S1’部位は、N末端ペプチド結合が加水分解に曝される大きな疎水性P1’残基(例えば、Phe、Leu、Ile、およびMet)を受け入れる。S2’部位は一般に、P2’(例えば、GlyまたはSer)と呼ばれる、より小さな残基を好む。CNPの場合、Phe7が、NEP S1’部位にとって好ましいP1’残基であることが報告されている一方、Gly8が、S2’部位にとって好ましいP2’残基である。これらの2つの亜部位は、特定の総側鎖サイズしか一緒に収容することができないので、CNPのP1’−P2’残基の総サイズの任意の増大が、NEP結合を潜在的に破壊することができる。例えば、P1’Phe7芳香環の3−位置でのクロリド原子の付加(すなわち、3−Cl−Phe7)により、例えばS1’亜部位にて、CNPとNEP切断部位間の相互作用を潜在的に改変する(例えば、不安定にする)ことができる。より小さなP2’残基Gly8への三級ブチル基の付加(すなわち、tBu−Gly8)により、CNPとS2’亜部位間の相互作用を潜在的に破壊することができる。   The substrate specificity of NEP is mainly determined by two substrate-binding subsites, S1 'and S2' (Oefner et al., J. Mol. Biol. 296: 341-349 (2000)). The S1 'site accepts large hydrophobic P1' residues (eg, Phe, Leu, Ile, and Met) where the N-terminal peptide bond is exposed to hydrolysis. The S2 'site generally prefers smaller residues called P2' (eg, Gly or Ser). In the case of CNP, Phe7 has been reported to be the preferred P1 'residue for the NEP S1' site, while Gly8 is the preferred P2 'residue for the S2' site. Since these two subsites can only accommodate a specific total side chain size, any increase in the total size of the CNP P1′-P2 ′ residues potentially disrupts NEP binding. be able to. For example, addition of a chloride atom at the 3-position of the P1′Phe7 aromatic ring (ie, 3-Cl-Phe7) potentially modifies the interaction between the CNP and NEP cleavage sites, eg, at the S1 ′ subsite (For example, can be unstable). Addition of a tertiary butyl group to the smaller P2 'residue Gly8 (ie, tBu-Gly8) can potentially disrupt the interaction between CNP and the S2' subsite.

したがって、一態様において、本開示のCNP変異体として、P1’−P2’残基、例えばPhe7−Gly8のサイズが増大して、活性部位での基質認識に干渉することによって、NEP切断に対する感受性が減少しているCNPが挙げられる。天然のアミノ酸、非天然のアミノ酸、および/またはペプチド模倣体部分が、以下に限定されないが、Phe7、Leu9、Leu11、Ile14、Met17、およびLeu20を含む1つもしくは複数の大きなP1’疎水性残基に、かつ/または、以下に限定されないが、Cys6、Gly8、Gly15、Ser16、およびGly19を含む1つもしくは複数のより小さなP2’残基に、置換されている。   Thus, in one aspect, CNP variants of the present disclosure have increased sensitivity to NEP cleavage by increasing the size of P1′-P2 ′ residues, eg, Phe7-Gly8, and interfering with substrate recognition at the active site. A decreasing CNP is mentioned. One or more large P1 ′ hydrophobic residues, including, but not limited to, natural amino acids, non-natural amino acids, and / or peptidomimetic moieties, including Phe7, Leu9, Leu11, Ile14, Met17, and Leu20 And / or is substituted with one or more smaller P2 ′ residues including, but not limited to, Cys6, Gly8, Gly15, Ser16, and Gly19.

本開示は、少なくとも1つの改変アミノ酸および/または少なくとも1つの改変ペプチド結合を含むCNP変異体を包含し、少なくとも1つの残基が、NEPによる基質認識および/または切断に関わり、改変アミノ酸および改変ペプチド結合は、天然のアミノ酸、非天然のアミノ酸、ペプチド模倣体、および/またはペプチド結合イソスターであってよい。一態様において、Cys6とPhe7間のCNP上のNEP切断部位は、改変されている。関連する態様において、Cys6とPhe7間のペプチド結合(−−C(=O)−−NH−−)は、以下のペプチド結合イソスターの1つで置換されている:
−−CH−−NH−−、
−−C(=O)−−N(R)−−(式中、アミド基は、以下のR基のいずれかでアルキル化されている:メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、またはtert−ブチル)、
−−C(=O)−−NH−−CH−−、
−−CH−−S−−、
−−CH−−S(O)−−(式中、nは、1または2である)、
−−CH−−CH−−、
−−CH=CH−−、
−−C(=O)−−CH−−、
−−CH(CN)−−NH−−、
−−CH(OH)−−CH−−、
−−O−−C(=O)−−NH−−、または
−−NHC(=O)NH−−。
The present disclosure encompasses CNP variants comprising at least one modified amino acid and / or at least one modified peptide bond, wherein at least one residue is involved in substrate recognition and / or cleavage by NEP, and the modified amino acid and modified peptide The linkage may be a natural amino acid, a non-natural amino acid, a peptidomimetic, and / or a peptide bond isostere. In one aspect, the NEP cleavage site on CNP between Cys6 and Phe7 is modified. In a related embodiment, the peptide bond between Cys6 and Phe7 (--C (= O)-NH--) is substituted with one of the following peptide bond isosteres:
--CH 2 --NH--,
--C (= O)-N (R)-(wherein the amide group is alkylated with any of the following R groups: methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, or tert-butyl),
--C (= O) - NH - CH 2 -,
--CH 2 --S--,
--CH 2 --S (O) n - ( wherein, n is 1 or 2),
--CH 2 --CH 2 -,
--CH = CH--,
--C (= O) - CH 2 -,
--CH (CN)-NH--,
--CH (OH) - CH 2 - ,
--O--C (= O) -NH--, or --NHC (= O) NH--.

別の態様において、CNP変異体は、式:

Figure 2019505486
によって表され、式中:
(x)および(z)は、独立して、不在であってもよいし、合成骨標的化合物、例えば、ビスホスホネート;関節標的または軟骨標的に有用なアミノ酸配列、例えば、ポリAspおよびポリGlu;骨タンパク質、例えば、オステオポンチン、オステオカルシン、およびシアロタンパク質の骨標的ドメインに由来するアミノ酸配列(Wang et al., Adv. Drug Delivery Rev., 57: 1049-76 (2005));腎クリアランスを減少させるポリマー分子および非ポリマー分子、例えば、負に帯電したPEG;ならびに、CNP変異体の総質量を、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲に増大させることによってNEP分解に対するCNP変異体の耐性を増大させる、天然のポリマー(例えば、アミノ酸、脂肪酸、および/または炭水化物を含有するもの)および合成ポリマー(例えばPEG)からなる群より選択されてもよく;
(b)および(c)は、野生型Cys6およびPhe7であっても、別の天然のアミノ酸または非天然のアミノ酸であってもよいし、NEP切断に対する耐性を増大させるために本明細書中に記載されるペプチド結合イソスターを含有してもよく;そして
(d)は、野生型Gly8であってもよいし、NEPへの結合を減少させるために、より大きな天然のアミノ酸もしくは非天然のアミノ酸(例えばt−Bu−Gly)、またはペプチド模倣体であってもよい。 In another embodiment, the CNP variant has the formula:
Figure 2019505486
Represented by the formula:
(X) and (z) may be independently absent or a synthetic bone targeting compound, such as a bisphosphonate; an amino acid sequence useful for a joint or cartilage target, such as polyAsp and polyGlu; bone Amino acid sequences derived from bone target domains of proteins such as osteopontin, osteocalcin, and sialoprotein (Wang et al., Adv. Drug Delivery Rev., 57: 1049-76 (2005)); polymer molecules that reduce renal clearance And non-polymeric molecules, such as negatively charged PEG; and the total mass of the CNP variant is generally described herein, for example in the range of about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa. Natural polymers (eg amino acids, fatty acids) that increase the resistance of CNP variants to NEP degradation by increasing And / or those containing carbohydrates) and synthetic polymers (for example, be selected from the group consisting of PEG);
(B) and (c) can be wild-type Cys6 and Phe7, another natural or non-natural amino acid, and are used herein to increase resistance to NEP cleavage. And (d) may be wild-type Gly8 or a larger natural or non-natural amino acid (to reduce binding to NEP ( For example, it may be t-Bu-Gly), or a peptidomimetic.

一態様において、そのようなCNP変異体は、(b)、(c)、および/または(d)にて少なくとも1つの改変アミノ酸を含有する。   In one aspect, such CNP variants contain at least one modified amino acid at (b), (c), and / or (d).

Gly8−Leu9、Lys10−Leu11、Arg13−Ile14、Ser16−Met17、およびGly19−Leu20結合を含む、CNP内の他のペプチド結合は、たとえCNP22またはその変異体が、Cys6−Phe7にて、NEP耐性を示すペプチド結合またはペプチド結合イソスターを有するとしても、切断され得る。したがって、本開示は、Cys6−Phe7結合に加えて、1つまたは複数の他のNEP切断部位にてペプチド結合イソスターを有するCNP変異体を包含し、ペプチド結合イソスターとして、本明細書中に記載されるものを含む。   Other peptide bonds within CNP, including Gly8-Leu9, Lys10-Leu11, Arg13-Ile14, Ser16-Met17, and Gly19-Leu20 linkages, even if CNP22 or a variant thereof is Cys6-Phe7, are NEP resistant. Even with the peptide bond or peptide bond isoster shown, it can be cleaved. Accordingly, the present disclosure encompasses CNP variants having peptide-bound isosteres at one or more other NEP cleavage sites in addition to Cys6-Phe7 binding, and are described herein as peptide-bound isosteres. Including things.

別の態様において、本開示は、Cys6および/またはCys22にて、以下に限定されないが、ホモシステイン、ペニシラミン、2−メルカプトプロピオン酸、および3−メルカプトプロピオン酸を含むシステイン類似体を有するCNP変異体を包含する。一態様において、そのようなCNP変異体は、野生型Cys6または類似体とCys22または類似体間のジスルフィド結合によって形成される環状ドメインを有する。さらに別の態様において、CNP22またはその変異体の1つまたは複数の残基、最大全ての残基が、D−アミノ酸で置換されている。L−アミノ酸の、D−アミノ酸との置換は本質的に、側鎖をその元の位置から約120度移動させることによって、NEPへのCNPペプチドの結合を潜在的に破壊する。特定の態様において、Phe7のL−Pheは、そのD−エナンチオ異性体、D−Pheで置換されている。   In another aspect, the present disclosure provides for CNP variants having cysteine analogs at Cys6 and / or Cys22, including but not limited to homocysteine, penicillamine, 2-mercaptopropionic acid, and 3-mercaptopropionic acid. Is included. In one embodiment, such a CNP variant has a cyclic domain formed by a disulfide bond between wild-type Cys6 or analog and Cys22 or analog. In yet another aspect, one or more residues, at most all of the residues of CNP22 or variants thereof are substituted with D-amino acids. Substitution of an L-amino acid with a D-amino acid essentially breaks the binding of the CNP peptide to NEP by moving the side chain about 120 degrees from its original position. In a particular embodiment, L-Phe of Phe7 is substituted with its D-enantiomer, D-Phe.

さらに別の態様において、ベータ−アミノ酸、例えば、3−アミノ−2−フェニルプロピオン酸(または2−フェニル−ベータ−アラニン)が、野生型アルファ−アミノ酸Phe7を置換している。ベータ−アミノ酸の使用により、ペプチド骨格長は1メチレン単位で実際上増大する。プロテアーゼ耐性は、基質構造の変化、またはアミノ酸側鎖間距離の増大に起因し得る。   In yet another embodiment, a beta-amino acid, such as 3-amino-2-phenylpropionic acid (or 2-phenyl-beta-alanine) replaces the wild-type alpha-amino acid Phe7. The use of beta-amino acids effectively increases the peptide backbone length by 1 methylene unit. Protease resistance can be due to changes in substrate structure or increased distance between amino acid side chains.

非天然のアルファ−アミノ酸、ベータ−アミノ酸、またはペプチド結合イソスターを有するCNP22の変異体の非限定的な例として、以下が挙げられる:

Figure 2019505486
Non-limiting examples of variants of CNP22 having non-natural alpha-amino acids, beta-amino acids, or peptide-bound isosteres include the following:
Figure 2019505486

更なる態様において、CNP変異体は、総質量が、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられ、NEP分解に対する耐性の増大のために設計されており、そして以下の式によって表され:

Figure 2019505486
式中:
(x)および(z)は、独立して、不在であってもよいし、合成骨標的化合物、例えば、ビスホスホネート;骨標的または軟骨標的に有用なアミノ酸配列、例えば、ポリAspおよびポリGlu;骨タンパク質、例えば、オステオポンチン、オステオカルシン、およびシアロタンパク質の骨標的ドメインに由来するアミノ酸配列;腎クリアランスを減少させるポリマー部分および非ポリマー部分、例えば、負に帯電したPEG;例えば、アミノ酸、疎水性の酸、および/または炭水化物を含有するポリマー;ならびに合成親水性ポリマー、例えばPEGからなる群より選択されてもよく;
(a)は、その位置にて野生型Lysであってもよいし、保存的アミノ酸置換基、あるいは以下に限定されないが、Arg、Gly、6−ヒドロキシ−ノルロイシン、シトルリン(Cit)、Gln、Ser、またはGluを含む、天然もしくは非天然のアミノ酸、または側鎖上に反応性第一級アミンを有していないペプチド模倣体で置換されていてもよく、一態様において、(a)はArgであり;
(b)は、Cys、およびCys6とPhe7間のペプチド結合イソスター、例えばCys−CH−−NHからなる群より選択され;
(c)は、L−Phe;D−Phe;3−アミノ−2−フェニルプロピオン酸;PheのN−アルキル化誘導体(N−アルキル基は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、またはtert−ブチルである);およびPhe類似体(Phe類似体のベンゼン環の1つまたは複数のオルソ位置、メタ位置、および/もしくはパラ位置は、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、直鎖状もしくは分枝状のC1〜6アルキル、直鎖状もしくは分枝状のC1〜6アルコキシ、直鎖状もしくは分枝状のハロ−C1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、ヘテロシクリル、C6〜14アリール、およびヘテロアリール(例として、以下に限定されないが、チロシン、3−クロロフェニルアラニン、2,3−クロロ−フェニルアラニン、3−クロロ−5−フルオロ−フェニルアラニン、2−クロロ−6−フルオロ−3−メチル−フェニルアラニンを含む)からなる群より選択される1つもしくは複数の置換基で置換され、または、Phe類似体のベンゼン環は、別のアリール基(非限定的な例として、1−および2−ナフチルアラニンを含む)で、もしくはヘテロアリール基(非限定的な例として、ピリジルアラニン、チエニルアラニン、およびフリルアラニンを含む)で置換されていてよい)からなる群より選択され;
(d)は、Gly、tert−ブチル−Gly(tBu−Gly)、Thr、Ser、Val、およびAsnからなる群より選択され;
(e)は、Leu、Ser、Thr、およびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Leuからなる群より選択され;
(f)は、その位置にて野生型Lysであってもよいし、保存的アミノ酸置換基、あるいは以下に限定されないが、Arg、Gly、6−ヒドロキシ−ノルロイシン、シトルリン(Cit)、Gln、Ser、またはGluを含む、天然もしくは非天然のアミノ酸、または側鎖上に反応性第一級アミンを有していないペプチド模倣体で置換されていてもよく、一態様において、(f)はArgでなく;
(g)は、Leuおよびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Leuからなる群より選択され;
(h)は、Ile、tBu−Gly、およびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Ileからなる群より選択され;
(i)は、Met、Val、Asn、ベータ−Cl−Ala、2−アミノ酪酸(Abu)、および2−アミノ−イソ酪酸(Aib)からなる群より選択され;そして
(j)は、Leu、ノルロイシン(Nle)、ホモロイシン(Hleu)、Val、tert−ブチル−Ala(tBu−Ala)、Ser、Thr、Arg、およびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Leuからなる群より選択される。 In a further aspect, the CNP variant is characterized by a total mass generally as described herein, eg, ranging from about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa, and resistant to NEP degradation. Designed for augmentation and represented by the following formula:
Figure 2019505486
In the formula:
(X) and (z) may be independently absent or a synthetic bone targeting compound, such as a bisphosphonate; an amino acid sequence useful for bone or cartilage targeting, such as polyAsp and polyGlu; bone Amino acid sequences derived from bone target domains of proteins such as osteopontin, osteocalcin, and sialoprotein; polymeric and non-polymeric moieties that reduce renal clearance, such as negatively charged PEG; such as amino acids, hydrophobic acids, And / or a polymer containing carbohydrates; and may be selected from the group consisting of synthetic hydrophilic polymers such as PEG;
(A) may be wild-type Lys at that position, conservative amino acid substituent, or, but not limited to, Arg, Gly, 6-hydroxy-norleucine, citrulline (Cit), Gln, Ser Or a natural or non-natural amino acid, including Glu, or a peptidomimetic that does not have a reactive primary amine on the side chain, and in one embodiment (a) is Arg Yes;
(B) is, Cys, and Cys6 and Phe7 between the peptide bond isostere, for example selected from the group consisting of Cys-CH 2 --NH;
(C) is L-Phe; D-Phe; 3-amino-2-phenylpropionic acid; N-alkylated derivative of Phe (N-alkyl groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, or tert-butyl); and a Phe analog (one or more ortho, meta, and / or para positions of the benzene ring of the Phe analog are halogen, Hydroxyl, cyano, linear or branched C 1-6 alkyl, linear or branched C 1-6 alkoxy, linear or branched halo-C 1-6 alkyl, C 3 10 cycloalkyl, heterocyclyl, C having 6 to 14 aryl, and a heteroaryl (e.g., but not limited to, tyrosine, 3- chlorophyll One or more substituents selected from the group consisting of nylalanine, 2,3-chloro-phenylalanine, 3-chloro-5-fluoro-phenylalanine, 2-chloro-6-fluoro-3-methyl-phenylalanine Or the benzene ring of the Phe analog is replaced with another aryl group (including, as non-limiting examples, 1- and 2-naphthylalanine) or a heteroaryl group (as non-limiting example, Selected from the group consisting of (optionally) substituted with pyridylalanine, thienylalanine, and furylalanine;
(D) is selected from the group consisting of Gly, tert-butyl-Gly (tBu-Gly), Thr, Ser, Val, and Asn;
(E) is selected from the group consisting of Leu, Ser, Thr, and peptide-bound isosteres such as N-Me-Leu;
(F) may be wild-type Lys at that position, conservative amino acid substituent, or, but not limited to, Arg, Gly, 6-hydroxy-norleucine, citrulline (Cit), Gln, Ser Or a natural or non-natural amino acid, including Glu, or a peptidomimetic that does not have a reactive primary amine on the side chain, and in one embodiment (f) is Arg None;
(G) is selected from the group consisting of Leu and peptide bond isosteres such as N-Me-Leu;
(H) is selected from the group consisting of Ile, tBu-Gly, and peptide-bound isosteres such as N-Me-Ile;
(I) is selected from the group consisting of Met, Val, Asn, Beta-Cl-Ala, 2-aminobutyric acid (Abu), and 2-amino-isobutyric acid (Aib); and (j) is Leu, Norleucine (Nle), homoleucine (Hleu), Val, tert-butyl-Ala (tBu-Ala), Ser, Thr, Arg, and peptide-bound isosteres such as N-Me-Leu.

別の態様において、CNP変異体は、総質量が、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられ、NEP切断に対する耐性の増大のために設計されており、そして以下の式によって表され:

Figure 2019505486
式中:
(x)および(z)は、独立して、不在であってもよいし、合成骨標的化合物、例えばビスホスホネート;骨標的または軟骨標的に有用なアミノ酸配列、例えば、ポリAspおよびポリGlu;骨タンパク質およびその誘導体の骨標的ドメイン、例えば、オステオポンチン、オステオカルシン、シアロタンパク質等の融合タンパク質またはペプチド配列に由来するアミノ酸配列;以下に限定されないが、親水性ポリマーまたは水溶性ポリマー、例えば、帯電したPEG分子を含む、腎クリアランスを減少させる部分;ならびに、例えば、PEG、アミノ酸、炭水化物、および/または疎水性の酸を含む部分からなる群より選択されてもよく;
(a)は、その位置にて野生型Lysであってもよいし、保存的アミノ酸置換基、あるいは以下に限定されないが、Arg、Gly、6−ヒドロキシ−ノルロイシン、シトルリン(Cit)、Gln、Ser、またはGluを含む、天然もしくは非天然のアミノ酸、または側鎖上に反応性第一級アミンを有していないペプチド模倣体で置換されていてもよく、一態様において、(a)はArgであり;
(b)は、Cys、およびCys6とPhe7間のペプチド結合イソスター、例えばCys−CH−−NHからなる群より選択され;
(c)は、L−Phe;D−Phe;3−アミノ−2−フェニルプロピオン酸;PheのN−アルキル化誘導体(N−アルキル基は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、またはtert−ブチルである);およびPhe類似体(Phe類似体のベンゼン環の1つまたは複数のオルソ位置、メタ位置、および/もしくはパラ位置は、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、直鎖状もしくは分枝状のC1〜6アルキル、直鎖状もしくは分枝状のC1〜6アルコキシ、直鎖状もしくは分枝状のハロ−C1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、C6〜14アリール、ヘテロシクリル、およびヘテロアリール(例として、以下に限定されないが、チロシン、3−クロロフェニルアラニン、2,3−クロロ−フェニルアラニン、3−クロロ−5−フルオロ−フェニルアラニン、2−クロロ−6−フルオロ−3−メチル−フェニルアラニンを含む)からなる群より選択される1つもしくは複数の置換基で置換され、または、Phe類似体のベンゼン環は、別のアリール基(非限定的な例として、1−および2−ナフチルアラニンを含む)で、もしくはヘテロアリール基(非限定的な例として、ピリジルアラニン、チエニルアラニン、およびフリルアラニンを含む)で置換されていてよい)からなる群より選択され;
(d)は、Gly、tert−ブチル−Gly、Thr、Ser、Val、およびAsnからなる群より選択され;
(e)は、Leu、Ser、Thr、およびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Leuからなる群より選択され;
(f)は、Lys、Arg、Gly、6−ヒドロキシ−ノルロイシン、シトルリン(Cit)、Gln、およびSerからなる群より選択され;
(g)は、Leu、Asnおよびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Leuからなる群より選択され;
(h)は、Ile、tert−ブチル−Gly(tBu−Gly)、Asn、およびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Ileからなる群より選択され;
(i)は、Gly、Arg、Ser、およびAsnからなる群より選択され;
(j)は、Met、Val、Asn、ベータ−Cl−Ala、2−アミノ酪酸(Abu)、および2−アミノ−イソ酪酸(Aib)からなる群より選択され;そして
(k)は、Leu、ノルロイシン(Nle)、ホモロイシン(Hleu)、Val、tert−ブチル−Ala(tBu−Ala)、Arg、Thr、Ser、およびペプチド結合イソスター、例えばN−Me−Leuからなる群より選択される。 In another embodiment, the CNP variant is characterized by a total mass that is generally described herein, eg, ranging from about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa, and resistant to NEP cleavage. Designed for augmentation and represented by the following formula:
Figure 2019505486
In the formula:
(X) and (z) may be independently absent or a synthetic bone targeting compound, such as a bisphosphonate; an amino acid sequence useful for bone or cartilage targeting, such as polyAsp and polyGlu; bone protein And amino acid sequences derived from bone targeting domains of derivatives thereof, such as fusion proteins or peptide sequences such as osteopontin, osteocalcin, sialoprotein, etc .; but not limited to hydrophilic polymers or water-soluble polymers such as charged PEG molecules A moiety that reduces renal clearance; and may be selected from the group consisting of, for example, moieties comprising, for example, PEG, amino acids, carbohydrates, and / or hydrophobic acids;
(A) may be wild-type Lys at that position, conservative amino acid substituent, or, but not limited to, Arg, Gly, 6-hydroxy-norleucine, citrulline (Cit), Gln, Ser Or a natural or non-natural amino acid, including Glu, or a peptidomimetic that does not have a reactive primary amine on the side chain, and in one embodiment (a) is Arg Yes;
(B) is, Cys, and Cys6 and Phe7 between the peptide bond isostere, for example selected from the group consisting of Cys-CH 2 --NH;
(C) is L-Phe; D-Phe; 3-amino-2-phenylpropionic acid; N-alkylated derivative of Phe (N-alkyl groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, or tert-butyl); and a Phe analog (one or more ortho, meta, and / or para positions of the benzene ring of the Phe analog are halogen, Hydroxyl, cyano, linear or branched C 1-6 alkyl, linear or branched C 1-6 alkoxy, linear or branched halo-C 1-6 alkyl, C 3 10 cycloalkyl, C having 6 to 14 aryl, heterocyclyl, and as heteroaryl (e.g., but not limited to, tyrosine, 3- chlorophyll One or more substituents selected from the group consisting of nylalanine, 2,3-chloro-phenylalanine, 3-chloro-5-fluoro-phenylalanine, 2-chloro-6-fluoro-3-methyl-phenylalanine Or the benzene ring of the Phe analog is replaced with another aryl group (including, as non-limiting examples, 1- and 2-naphthylalanine) or a heteroaryl group (as non-limiting example, Selected from the group consisting of (optionally) substituted with pyridylalanine, thienylalanine, and furylalanine;
(D) is selected from the group consisting of Gly, tert-butyl-Gly, Thr, Ser, Val, and Asn;
(E) is selected from the group consisting of Leu, Ser, Thr, and peptide-bound isosteres such as N-Me-Leu;
(F) is selected from the group consisting of Lys, Arg, Gly, 6-hydroxy-norleucine, citrulline (Cit), Gln, and Ser;
(G) is selected from the group consisting of Leu, Asn and peptide-bound isosteres such as N-Me-Leu;
(H) is selected from the group consisting of Ile, tert-butyl-Gly (tBu-Gly), Asn, and peptide-bound isosteres, such as N-Me-Ile;
(I) is selected from the group consisting of Gly, Arg, Ser, and Asn;
(J) is selected from the group consisting of Met, Val, Asn, Beta-Cl-Ala, 2-aminobutyric acid (Abu), and 2-amino-isobutyric acid (Aib); and (k) is Leu, It is selected from the group consisting of norleucine (Nle), homoleucine (Hleu), Val, tert-butyl-Ala (tBu-Ala), Arg, Thr, Ser, and peptide-bound isosteres such as N-Me-Leu.

CNP変異体の、関節関連障害(例えば骨関節炎)の標的部位への送達を向上させるために、CNP変異体は、(例えば、N末端および/またはC末端にて)骨標的部分または軟骨標的部分に取り付けられてよい。骨標的部分または軟骨標的部分の非限定的な例として、ビスホスホネート;ヒドロキシアパタイト;グルコサミン;コラーゲン(例えばX型コラーゲン);ポリAsp;ポリGlu;および骨タンパク質、例えば、オステオクリン、オステオポンチン、オステオカルシン、およびシアロタンパク質の骨標的ドメインに由来するアミノ酸配列が挙げられる。   In order to improve delivery of CNP variants to target sites of joint-related disorders (eg osteoarthritis), CNP variants may be bone target or cartilage target moieties (eg, at the N-terminus and / or C-terminus). May be attached to. Non-limiting examples of bone or cartilage target portions include bisphosphonates; hydroxyapatite; glucosamine; collagen (eg, type X collagen); poly Asp; poly Glu; and bone proteins such as osteocrine, osteopontin, osteocalcin, and Examples include amino acid sequences derived from the bone target domain of sialoprotein.

NEP切断にあまり感受性でないことに加えて、CNP変異体は潜在的に、NPR−Cクリアランス受容体に対する親和性が低い一方で、CNP官能性を保持している。NEP媒介分解の他に、CNP22の半減期は、クリアランス受容体、NPR−Cによって影響され、これは、NPR−Bの細胞外ペプチド結合ドメインとの58%の配列相同性を共有する。CNP22は、NPR−Bにだけでなく(7〜30のpM親和性)、NPR−C(11〜140pM)にも強固に結合する(Bennett, B. D. et al., J. Biol. Chem., 266: 23060-67 (1991);Koller, K. J. & Goeddel, D. V., Circulation, 86: 1081-88 (1992);Suga, S. et al., Endocrinology, 130: 229-39 (1992))。NPR−B結晶構造はまだ報告されていないが、NPR−CとNPR−Aの結晶構造間の配列相同性および類似性(He, X.-L. et al., Science, 293(5535): 1657-62 (2001);Ogawa, H. et al., J. Biol. Chem., 279(27): 28625-31 (2004);He, X.-L., J. Mol. Biol., 361(4): 698-714 (2006))は、NPR−Bがおそらく、全体的な構造的折畳みが類似するとみなされることを示唆している。   In addition to being less sensitive to NEP cleavage, CNP variants potentially retain CNP functionality while having low affinity for the NPR-C clearance receptor. In addition to NEP-mediated degradation, the half-life of CNP22 is affected by the clearance receptor, NPR-C, which shares 58% sequence homology with the extracellular peptide binding domain of NPR-B. CNP22 binds not only to NPR-B (7-30 pM affinity) but also to NPR-C (11-140 pM) (Bennett, BD et al., J. Biol. Chem., 266). : 23060-67 (1991); Koller, KJ & Goeddel, DV, Circulation, 86: 1081-88 (1992); Suga, S. et al., Endocrinology, 130: 229-39 (1992)). The NPR-B crystal structure has not yet been reported, but sequence homology and similarity between the crystal structures of NPR-C and NPR-A (He, X.-L. et al., Science, 293 (5535): 1657-62 (2001); Ogawa, H. et al., J. Biol. Chem., 279 (27): 28625-31 (2004); He, X.-L., J. Mol. Biol., 361 (4): 698-714 (2006)) suggests that NPR-B is probably considered to be similar in overall structural folding.

したがって、NPR−B相同モデルを、以下の関連する系の構造ベースの配列アラインメントおよび結晶構造に基づいて構築した:NPR−Cに結合したCNP、NPR−Aに結合したANP、およびNPR−Cに結合したANP(He, X.-L. et al., Science, 293(5535): 1657-62 (2001);Ogawa, H. et al., J. Biol. Chem., 279(27): 28625-31 (2004);He, X.-L., J. Mol. Biol., 361(4): 698-714 (2006))。受容体が、結合したペプチド構造を決定すると思われ、そしてNPR−Bが、一次構造および機能特性に関してNPR−Aに最も近いという観察に基づいて、NPR−B/CNP相同性モデルを、モデルとしてのNPR−A/ANP結晶構造で構築した。CNP変異体の公開されているシグナル伝達データ(米国特許第5,434,133号および米国特許出願公開第2004/0138134A1号)、およびNPR−Cにもはや結合しない機能的ANP変異体の公開されているシグナル伝達データ(Cunningham, EMBO 13(11) 2508-15, 1994)を用いて、NPR−B/CNPモデルを洗練して解釈した。   Therefore, an NPR-B homology model was constructed based on the structure-based sequence alignment and crystal structure of the following related systems: CNP bound to NPR-C, ANP bound to NPR-A, and NPR-C. Bound ANP (He, X.-L. et al., Science, 293 (5535): 1657-62 (2001); Ogawa, H. et al., J. Biol. Chem., 279 (27): 28625 -31 (2004); He, X.-L., J. Mol. Biol., 361 (4): 698-714 (2006)). Based on the observation that the receptor is likely to determine the bound peptide structure and NPR-B is closest to NPR-A with respect to primary structure and functional properties, the NPR-B / CNP homology model is modeled NPR-A / ANP crystal structure. Published signaling data for CNP variants (US Patent No. 5,434,133 and US Patent Application Publication No. 2004 / 0138134A1), and published functional ANP variants that no longer bind to NPR-C The NPR-B / CNP model was refined using existing signaling data (Cunningham, EMBO 13 (11) 2508-15, 1994).

本開示は、NPR−B/CNP複合体の相同性ベースの構造モデルに基づいて、NPR−B選択性の向上のために設計されたCNP変異体を包含する。種々の受容体に結合されたナトリウム利尿ペプチドの実験的コンピュータ構造データを、公開されている機能データと組み合わせることで、NPR−Bに結合し続けるが、NPR−Cクリアランス受容体への親和性を潜在的に減少させることができるCNP変異体が生成された。例えば、NPR−Cは、ペプチド結合部位におけるループ構造内に特有の挿入を有しており、そのループ残基を、NPR−AおよびNPR−Bにおけるそれぞれのループ残基と比較して、CNP Gly8(またはANP Gly9)のようなペプチド残基のより近くに置いている。以前の研究は、ANP中のG9T突然変異が、NPR−Cに対する親和性を減少させることによって、NPR−A選択性を向上させるのに寄与していることを示した(Cunningham, EMBO J., 13(11): 2508-15 (1994))。したがって、対応するGly8残基を、より大きな残基(Ser、Val、Thr、またはAsn)と置換して、NPR−Bへの結合に影響を及ぼすことなく、NPR−CへのCNP結合を破壊したCNP変異体が作成された。さらに、1つまたは複数の突然変異を、Gly15からGly21を包含するCNPのC末端に導入した。これは、受容体/ペプチド複合体の詳細な構造分析に基づいて、受容体特異的残基と相互作用すると予測される。例えば、CNP22におけるG19R突然変異は、NPR−Bシグナル伝達活性を大きく損失しない。しかしながら、この突然変異は、隣接残基の構造を変更することなく、NPR−C/CNPの有効な結晶構造にモデル化され得ない。これらの観察は、G19R突然変異が、特定の受容体、例えばNPR−CへのCNPの結合を選択的に破壊し得ることを示唆している。   The present disclosure encompasses CNP variants designed for improved NPR-B selectivity based on homology-based structural models of the NPR-B / CNP complex. Combining experimental computer structure data for natriuretic peptides bound to various receptors with published functional data continues to bind to NPR-B, but increases affinity for NPR-C clearance receptors. CNP variants have been generated that can be potentially reduced. For example, NPR-C has a unique insertion within the loop structure at the peptide binding site, and its loop residues are compared to the respective loop residues in NPR-A and NPR-B, and CNP Gly8 (Or ANP Gly9) is located closer to the peptide residue. Previous studies have shown that G9T mutations in ANP contribute to improving NPR-A selectivity by reducing affinity for NPR-C (Cunningham, EMBO J., 13 (11): 2508-15 (1994)). Thus, replacing the corresponding Gly8 residue with a larger residue (Ser, Val, Thr, or Asn) breaks CNP binding to NPR-C without affecting binding to NPR-B CNP mutants were created. In addition, one or more mutations were introduced at the C-terminus of CNP, including Gly15 to Gly21. This is expected to interact with receptor-specific residues based on detailed structural analysis of the receptor / peptide complex. For example, the G19R mutation in CNP22 does not significantly lose NPR-B signaling activity. However, this mutation cannot be modeled into an effective crystal structure of NPR-C / CNP without altering the structure of adjacent residues. These observations suggest that G19R mutations can selectively disrupt CNP binding to certain receptors, such as NPR-C.

一態様において、CNP変異体は、位置1、5、8、15、19、および21の1つまたは複数のGly部位にて置換を有して、立体配座自由度を減少させることによって、受容体特異性を増大させている。NPR−CおよびNPR−Aに結合したANPの結晶構造の比較分析(Ogawa, H. et al., J. Biol. Chem., 279: 28625-31 (2004);He, X.-L., J. Mol. Biol., 361: 698-714 (2006))は、ANPの立体配座自由度が、受容体選択性の決定に重要な役割を果たし得ることを示している。   In one aspect, the CNP variant has a substitution at one or more Gly sites at positions 1, 5, 8, 15, 19, and 21 to reduce the conformational freedom. Increases body specificity. Comparative analysis of the crystal structure of ANP bound to NPR-C and NPR-A (Ogawa, H. et al., J. Biol. Chem., 279: 28625-31 (2004); He, X.-L., J. Mol. Biol., 361: 698-714 (2006)) shows that the conformational freedom of ANP can play an important role in determining receptor selectivity.

一態様において、NPR−Cに対する親和性が潜在的に減少しているCNP機能変異体は、以下のアミノ酸置換の1つまたは複数を有する:G1R、G1E、GSR、G5Q、G5S、F7Y、G8T、G8S、G8V、G8N、L9S、L9T、K10Cit、K10Q、K10S、I14N、G15R、G15S、G15N、G15Cit、S16Q、M17V、M17N、G19S、G19R、G19N、L20V、L20R、L20T、L20S、G21S、G21T、およびG21R。一態様において、CNP変異体は、位置1、5、7、8、9、10、14、15、16、17、19、20、および/または21にて多点置換を有し、そして任意で、変異体のペプチド配列中の他の位置のいずれかにて改変を有してもよい。   In one aspect, a CNP functional variant with potentially reduced affinity for NPR-C has one or more of the following amino acid substitutions: G1R, G1E, GSR, G5Q, G5S, F7Y, G8T, G8S, G8V, G8N, L9S, L9T, K10Cit, K10Q, K10S, I14N, G15R, G15S, G15N, G15Cit, S16Q, M17V, M17N, G19S, G19R, G19N, L20V, L20R, L20T, L20S, G21S And G21R. In one embodiment, the CNP variant has a multipoint substitution at positions 1, 5, 7, 8, 9, 10, 14, 15, 16, 17, 19, 20, and / or 21, and optionally , May have modifications at any of the other positions in the peptide sequence of the variant.

更なる態様において、本明細書中に記載されるCNP変異体は、部分に結合されて、最大総質量は、N末端、C末端、および/または内部の部位にて、本明細書中に一般に記載される、例えば約2.6または2.8kDaから約6または7kDaの範囲によって特徴付けられて、関節/軟骨標的を促進し、NPR−Cおよび腎クリアランスを減少させ、NEP分解に対する耐性を増大させ、かつ/またはCNP官能性を向上させ得る。一態様において、CNP変異体は、環状領域(CNP22のCys6からCys22に対応する)内の部位のポリマー部分に結合されない。CNP変異体に結合され得るポリマー部分または非ポリマー部分の非限定的な例として、合成骨標的化合物、例えばビスホスホネート;骨/軟骨標的ペプチド配列、例えばポリAspおよびポリGlu;骨タンパク質、例えばオステオポンチン、オステオカルシン、およびシアロタンパク質の骨標的ドメインに由来するペプチド配列;骨形成タンパク質、例えば、BMP2、BMP3、BMP5、BMP7、およびBMP8aの機能ドメインに由来するペプチド配列;ナトリウム利尿起源、例えば、NPPC、ANP、およびBNPのポリペプチドに由来するペプチド配列;他の天然のポリマー部分または非ポリマー部分、例えば、炭水化物、脂肪酸、およびリン脂質;生体適合性の合成親水性ポリマー、例えばPEG(またはPEO);疎水性ポリマー部分または非ポリマー部分、例えばヘプタン酸およびペンタン酸;ならびにそれらの組合せが挙げられる。   In further embodiments, the CNP variants described herein are conjugated to a moiety and the maximum total mass is generally as defined herein at the N-terminus, C-terminus, and / or internal site. Described, eg, characterized by a range of about 2.6 or 2.8 kDa to about 6 or 7 kDa, promotes joint / cartilage targeting, reduces NPR-C and renal clearance, and increases resistance to NEP degradation And / or improve CNP functionality. In one aspect, the CNP variant is not bound to a polymer moiety at a site within the cyclic region (corresponding to Cys6 to Cys22 of CNP22). Non-limiting examples of polymeric or non-polymeric moieties that can be conjugated to CNP variants include synthetic bone targeting compounds such as bisphosphonates; bone / cartilage targeting peptide sequences such as polyAsp and polyGlu; bone proteins such as osteopontin, osteocalcin And peptide sequences derived from bone targeting domains of sialoproteins; peptide sequences derived from functional domains of bone morphogenetic proteins such as BMP2, BMP3, BMP5, BMP7, and BMP8a; natriuretic sources such as NPPC, ANP, and Peptide sequences derived from BNP polypeptides; other natural or non-polymeric moieties such as carbohydrates, fatty acids, and phospholipids; biocompatible synthetic hydrophilic polymers such as PEG (or PEO); Sex polymer moiety or a non-polymeric moiety, for example, heptanoic acid and pentanoic acid; and combinations thereof.

本明細書中に記載されるCNP変異体は、例えば、cGMP産生およびシグナル伝達の刺激に関して、機能活性がCNP22と実質的に同程度であり得、またはCNP22よりも良好であり得る。一態様において、CNP変異体は、wtCNP22の同じ濃度(例えば1μM)下で産生されるcGMPレベルの少なくとも約50%の産生を、インビトロまたはインビボで刺激する。特定の態様において、CNP変異体は、野生型CNP22のインビトロまたはインビボのcGMP刺激活性の少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%を保持する。別の態様において、CNP変異体は、CNP22と比較して、cGMP刺激活性が向上している。特定の態様において、CNP変異体は、wtCNP22(例えば1μM)の同じ濃度下で産生されるcGMPレベルの少なくとも約110%、120%、130%、140%、150%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、またはそれ以上の産生を、インビトロまたはインビボで刺激する。   The CNP variants described herein may be substantially similar in functional activity to CNP22 or better than CNP22, eg, with respect to cGMP production and signaling stimulation. In one aspect, the CNP variant stimulates in vitro or in vivo production of at least about 50% of cGMP levels produced under the same concentration of wtCNP22 (eg, 1 μM). In certain embodiments, the CNP variant retains at least about 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or 100% of the in vitro or in vivo cGMP stimulating activity of wild-type CNP22. In another embodiment, the CNP variant has improved cGMP stimulating activity as compared to CNP22. In certain embodiments, the CNP variant is at least about 110%, 120%, 130%, 140%, 150%, 200%, 250%, 300 of cGMP levels produced under the same concentration of wtCNP22 (eg, 1 μM). %, 350%, 400%, 450%, 500%, or more production is stimulated in vitro or in vivo.

C.CNP変異体の合成および精製
一部の態様において、本明細書において有用なCNP変異体は、特定の態様において、当技術分野において公知の特定の技術を用いて、組換え発現によって生成される。例えば、Sambrook, Fritsch & Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold Spring Harbor, N.Y. (1989));DNA Cloning: A Practical Approach, Volumes I and II, D. N. Glover, Ed. (1985);およびCurrent Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994)参照。
C. Synthesis and Purification of CNP Variants In some embodiments, CNP variants useful herein are generated by recombinant expression in certain embodiments using certain techniques known in the art. For example, Sambrook, Fritsch & Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold Spring Harbor, NY (1989)); DNA Cloning: A Practical Approach, Volumes I and II, DN Glover, Ed (1985); and Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994).

特定の態様において、CNP変異体は、培地中で、切断可能なペプチドまたはタンパク質をコードする第2のポリヌクレオチドに連結されたCNP変異体ポリペプチドをコードする第1のポリヌクレオチドを含む宿主細胞を、ポリヌクレオチドによってコードされる融合ポリペプチドの発現をもたらす条件下で培養することを含む組換えプロセスによって生成され、融合ポリペプチドは、切断可能なペプチドまたはタンパク質に、直接的に連結され、またはリンカーを介して間接的に結合されたCNP変異体ポリペプチドを含む。一部の態様において、宿主細胞は、切断可能なペプチドまたはタンパク質をコードするポリヌクレオチドに連結されたCNP変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターで形質転換されている。特定の態様において、融合ポリペプチドは、可溶性のタンパク質として、または包含体として発現される。発現された融合ポリペプチドは、宿主細胞または培地から単離され得、単離された融合ポリペプチドは、切断剤と接触して、CNP変異体を放出し得る。   In certain embodiments, the CNP variant comprises a host cell comprising a first polynucleotide encoding a CNP variant polypeptide linked in a medium to a second polynucleotide encoding a cleavable peptide or protein. Produced by a recombinant process comprising culturing under conditions that result in expression of a fusion polypeptide encoded by the polynucleotide, wherein the fusion polypeptide is directly linked to a cleavable peptide or protein, or a linker A CNP variant polypeptide indirectly linked via In some embodiments, the host cell has been transformed with an expression vector comprising a polynucleotide encoding a CNP variant polypeptide linked to a polynucleotide encoding a cleavable peptide or protein. In certain embodiments, the fusion polypeptide is expressed as a soluble protein or as an inclusion. The expressed fusion polypeptide can be isolated from the host cell or culture medium, and the isolated fusion polypeptide can be contacted with a cleaving agent to release the CNP variant.

CNP変異体を生成する方法は、参照により本明細書に組み入れられている米国特許第8,198,242号、米国特許第8,377,884号、および米国特許第8,598,121号に記載されている。   Methods for generating CNP variants are described in US Pat. No. 8,198,242, US Pat. No. 8,377,884, and US Pat. No. 8,598,121, incorporated herein by reference. Have been described.

D.化学的に改変したCNP変異体
CNP変異体の化学的改変は潜在的に、改変されたCNPペプチドに、有利な特性、例えば安定性および半減期の増大、ならびに免疫原性の減少をもたらし得る(治療用タンパク質の化学的改変の一般的な考察について、Pharmazie, 57(1): 5-29 (2002)参照)。ペグ化、グリコシル化、および他の化学誘導体化の手順に加えて、例えば、リン酸化、アミド化、カルボキシル化、アセチル化、メチル化による改変、ならびに酸付加塩、アミド、エステル、およびN−アシル誘導体の作成もまた潜在的に、免疫原性領域および/またはタンパク質分解感度の高い領域を覆い隠し(mask)得る(Science, 303: 480-482 (2004))。
D. Chemically modified CNP variants Chemical modification of CNP variants can potentially lead to modified CNP peptides with advantageous properties such as increased stability and half-life, and decreased immunogenicity ( For general considerations of chemical modification of therapeutic proteins, see Pharmazie, 57 (1): 5-29 (2002)). In addition to pegylation, glycosylation, and other chemical derivatization procedures, for example, phosphorylation, amidation, carboxylation, acetylation, modification by methylation, and acid addition salts, amides, esters, and N-acyls Derivative generation can also potentially mask immunogenic and / or proteolytic sensitive areas (Science, 303: 480-482 (2004)).

化学的改変の例として、限定されないが、安定性およびプロテアーゼ耐性を向上させ、かつ免疫原性を減少させるための、Bednarsakiのポリマー付加方法およびAltus Corporationの架橋方法が挙げられる。Bednarsakiは、ポリマー付加がタンパク質の温度安定性を向上させ得ることを示し(J. Am. Chem. Soc., 114(1): 378-380 (1992))、Altus Corporationは、グルタルアルデヒド架橋が酵素安定性を向上させ得ることを見出した。   Examples of chemical modifications include, but are not limited to, Bednarsaki's polymer addition method and Altus Corporation's cross-linking method to improve stability and protease resistance and reduce immunogenicity. Bednarsaki shows that polymer addition can improve the temperature stability of proteins (J. Am. Chem. Soc., 114 (1): 378-380 (1992)), Altus Corporation has found that glutaraldehyde crosslinking is an enzyme. It has been found that stability can be improved.

ポリペプチドの化学的改変は、非特異的に実行されてもよいし(誘導体化された種の混合物となる)、部位特異的に実行されてもよいし(例えば、部位指向性の突然変異誘発および化学的改変の組合せを用いた、野生型巨大分子反応性指向性の誘導体化および/または部位選択性の改変に基づく)、代わりに、発現されたタンパク質のライゲーション方法(Curr. Opin. Biotechnol., 13(4): 297-303 (2002))を用いて実行されてもよい。   Chemical modification of the polypeptide may be performed non-specifically (resulting in a mixture of derivatized species) or site-specific (eg, site-directed mutagenesis). And based on wild-type macromolecular reactivity-directed derivatization and / or site-selective modification using a combination of chemical modifications), instead, ligation methods for expressed proteins (Curr. Opin. Biotechnol. 13 (4): 297-303 (2002)).

ペグ化CNP変異体
一態様において、安定性の増大のために、CNP変異体(アミノ酸の付加、置換、および/または欠失を有するものを含む)は、親水性の天然ポリマーまたは合成ポリマーに結合される。一態様において、親水性ポリマーは水溶性であるので、これに結合されるCNPペプチドは、水性(例えば生理学的)環境中で析出しない。さらに、親水性ポリマーは、生体適合性である、すなわち、損傷も、毒性も、免疫学的反応もインビボで引き起こさない。親水性ポリマーは、分枝状であっても分枝状でなくてもよい。一態様において、親水性ポリマーは分枝状でない。
PEGylated CNP Variants In one embodiment, CNP variants (including those with amino acid additions, substitutions, and / or deletions) bind to hydrophilic natural or synthetic polymers for increased stability. Is done. In one aspect, since the hydrophilic polymer is water soluble, the CNP peptide bound thereto does not precipitate in an aqueous (eg, physiological) environment. Furthermore, hydrophilic polymers are biocompatible, i.e. do not cause damage, toxicity or immunological reactions in vivo. The hydrophilic polymer may be branched or unbranched. In one embodiment, the hydrophilic polymer is not branched.

CNP変異体の、親水性ポリマーへの種々の結合部位が考えられ、以下に限定されないが:(1)N末端のみ;(2)C末端のみ;(3)内部の部位(例えばLys4)のみ;(4)N末端およびC末端の双方;(5)N−末端および内部の部位;ならびに(6)C末端および内部の部位を含む。一態様において、CNP変異体は、親水性ポリマーにN末端のみにて結合されている。別の態様において、結合は、内部の部位(例えばLys4)のみにてなされる。さらに別の態様において、結合は、N−末端および内部の部位(例えばLys4)にてなされる。さらに別の態様において、より良好な官能性のために、CNP変異体は、親水性ポリマーに、環状ドメイン(CNP−22のCys6からCys22に対応する)内の部位(例えばLys10)にて結合されない。親水性ポリマーへの結合がCNP変異体上の反応性の一級アミノ基との結合形成に基づくならば、内部の部位(例えば、Lys4および/またはLys10)での結合は、Lys4および/またはLys10の、側鎖上に反応性の一級アミノ基を含有しない天然もしくは非天然のアミノ酸またはペプチド模倣体、例えば、Gly、Ser、Arg、Asn、Gln、Asp、Glu、またはシトルリン(Cit)との置換によって妨げられ得る。特定の態様において、Lys4および/またはLys10は、Argと置換されている。別の態様において、Lys10はArgと置換されていない。   Various binding sites of the CNP variant to the hydrophilic polymer are contemplated, including but not limited to: (1) N-terminal only; (2) C-terminal only; (3) Internal sites only (eg, Lys4); (4) both N-terminal and C-terminal; (5) N-terminal and internal sites; and (6) C-terminal and internal sites. In one embodiment, the CNP variant is attached to the hydrophilic polymer only at the N-terminus. In another embodiment, the binding is only at an internal site (eg, Lys4). In yet another embodiment, the linkage is made at the N-terminus and at an internal site (eg, Lys4). In yet another aspect, for better functionality, CNP variants are not attached to hydrophilic polymers at sites within the cyclic domain (corresponding to Cys6 to Cys22 of CNP-22) (eg, Lys10). . If binding to the hydrophilic polymer is based on bond formation with a reactive primary amino group on the CNP variant, binding at an internal site (eg, Lys4 and / or Lys10) will result in Lys4 and / or Lys10 By substitution with a natural or non-natural amino acid or peptidomimetic that does not contain a reactive primary amino group on the side chain, eg, Gly, Ser, Arg, Asn, Gln, Asp, Glu, or citrulline (Cit) Can be hindered. In certain embodiments, Lys4 and / or Lys10 is substituted with Arg. In another embodiment, Lys10 is not substituted with Arg.

親水性ポリマーの非限定的な例として、カルボン酸を有するモノマー(例えば、メタクリル酸(MA)およびアクリル酸(AA))から形成されるポリマー、ポリビニルアルコール、ヒドロキシル基を有するモノマー(例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、および3−トリメチルシリルプロピルメタクリレート(TMSPMA))から形成されるポリマー、ポリアルキレンオキシド、ポリオキシエチル化ポリオール(例えばグリセロール)、ポリ(エチレングリコール)(PEG)、ポリ(プロピレングリコール)、モノ−C1〜C10アルコキシ−PEG(例えばモノメトキシ−PEG)、トレシルモノメトキシ−PEG、アリールオキシ−PEG、PEGアクリレート(PEGA)、PEGメタクリレート、PEGプロピオンアルデヒド、ビス−スクシンイミジルカーボネートPEG、2−メタクリロイルオキシエチル−ホスホリルコリン(MPC)およびN−ビニルピロリドン(VP)のコポリマー、ヒドロキシ官能ポリ(N−ビニルピロリドン)(PVP)、SIS−PEG(SISは、ポリスチレン−ポリイソブチレン−ポリスチレンブロックコポリマーである)、ポリスチレン−PEG、ポリイソブチレン−PEG、PCL−PEG(PCLは、ポリカプロラクトンである)、PLA−PEG(PLAは、ポリ乳酸である)、PMMA−PEG(PMMAは、ポリ(メタクリル酸メチル)である)、PDMS−PEG(PDMSは、ポリジメチルオキサノンである)、PVDF−PEG(PVDFは、ポリフッ化ビニリデンである)、PLURONIC(商標)界面活性剤(ポリプロピレンオキシド−コ−ポリエチレングリコール)、ポリ(テトラメチレングリコール)、ポリ(L−リジン−g−エチレングリコール)(PLL−g−PEG)、ポリ(L−リジン−g−ヒアルロン酸)(PLL−g−HA)、ポリ(L−リジン−g−ホスホリルコリン)(PLL−g−PC)、ポリ(L−リジン−g−ビニルピロリドン)(PLL−g−PVP)、ポリ(エチルイミン−g−エチレングリコール)(PEI−g−PEG)、ポリ(エチルイミン−g−ヒアルロン酸)(PEI−g−HA)、ポリ(エチルイミン−g−ホスホリルコリン)(PEI−g−PC)、ポリ(エチルイミン−g−ビニルピロリドン)(PEI−g−PVP)、PLL−co−HA、PLL−co−PC、PLL−co−PVP、PEI−co−PEG、PEI−co−HA、PEI−co−PC、PEI−co−PVP、セルロースおよびその誘導体(例えばヒドロキシエチルセルロース)、デキストラン、デキストリン、ヒアルロン酸およびその誘導体(例えばヒアルロン酸ナトリウム)、エラスチン、キトサン、アクリルサルフェート、アクリルスルホネート、アクリルスルファメート、メタクリルサルフェート、メタクリルスルホネート、メタクリルスルファメート、それらのポリマーおよびコポリマー、ならびにそれらの組合せのポリマーおよびコポリマーが挙げられる。 Non-limiting examples of hydrophilic polymers include polymers formed from monomers having carboxylic acids (eg, methacrylic acid (MA) and acrylic acid (AA)), polyvinyl alcohol, monomers having hydroxyl groups (eg, hydroxyethyl Polymers formed from methacrylate (HEMA), hydroxypropyl methacrylate (HPMA), hydroxypropyl methacrylamide, and 3-trimethylsilylpropyl methacrylate (TMSPMA)), polyalkylene oxides, polyoxyethylated polyols (eg glycerol), poly (ethylene glycol) (PEG), poly (propylene glycol), mono -C1~C 10 alkoxy-PEG (e.g. monomethoxy-PEG), tresyl monomethoxy-PEG, Ali Oxy-PEG, PEG acrylate (PEGA), PEG methacrylate, PEG propionaldehyde, bis-succinimidyl carbonate PEG, copolymer of 2-methacryloyloxyethyl-phosphorylcholine (MPC) and N-vinylpyrrolidone (VP), hydroxy-functional poly (N-vinylpyrrolidone) (PVP), SIS-PEG (SIS is a polystyrene-polyisobutylene-polystyrene block copolymer), polystyrene-PEG, polyisobutylene-PEG, PCL-PEG (PCL is polycaprolactone) , PLA-PEG (PLA is polylactic acid), PMMA-PEG (PMMA is poly (methyl methacrylate)), PDMS-PEG (PDMS is polydimethyloxanone) ), PVDF-PEG (PVDF is polyvinylidene fluoride), PLURONIC ™ surfactant (polypropylene oxide-co-polyethylene glycol), poly (tetramethylene glycol), poly (L-lysine-g-ethylene) Glycol) (PLL-g-PEG), poly (L-lysine-g-hyaluronic acid) (PLL-g-HA), poly (L-lysine-g-phosphorylcholine) (PLL-g-PC), poly (L -Lysine-g-vinylpyrrolidone) (PLL-g-PVP), poly (ethylimine-g-ethylene glycol) (PEI-g-PEG), poly (ethylimine-g-hyaluronic acid) (PEI-g-HA), Poly (ethylimine-g-phosphorylcholine) (PEI-g-PC), poly (ethylimine-g-vinylpyrrolidone) (PEI-g-PVP), PLL-co-HA, PLL-co-PC, PLL-co-PVP, PEI-co-PEG, PEI-co-HA, PEI-co-PC, PEI-co-PVP, Cellulose and its derivatives (for example, hydroxyethyl cellulose), dextran, dextrin, hyaluronic acid and its derivatives (for example, sodium hyaluronate), elastin, chitosan, acrylic sulfate, acrylic sulfonate, acrylic sulfamate, methacrylic sulfate, methacrylic sulfonate, methacrylic sulfa Mate, polymers and copolymers thereof, and polymers and copolymers of combinations thereof.

特定の態様において、親水性ポリマーは、ポリ(エチレンオキシド)(PEO)とも呼ばれるポリ(エチレングリコール)(PEG)である。本明細書において用いられる用語「PEG」または「PEO」は、PEGの分枝状および非分枝状の全ての形態を包含し、これらは、限定されないが、モノ(C〜C10)アルコキシ−PEGおよびアリールオキシ−PEGを含むポリペプチドを誘導体化するのに用いられ得る。 In certain embodiments, the hydrophilic polymer is poly (ethylene glycol) (PEG), also referred to as poly (ethylene oxide) (PEO). The term “PEG” or “PEO” as used herein includes all branched and unbranched forms of PEG, including but not limited to mono (C 1 -C 10 ) alkoxy. Can be used to derivatize polypeptides including -PEG and aryloxy-PEG.

一態様において、PEG−CNP結合型は、式(CHCHO)のPEG(またはPEO)ポリマーを含み、式中、nは、約6から約100の整数であり、PEGポリマーは、約0.3kDaから約5kDaである。別の態様において、nは、約12から約50の整数であり、PEGポリマーは、約0.6kDaから約2.5kDaである。さらに別の態様において、nは、約12から約24であり、PEGポリマーは、約0.6kDaから約1.2kDaである。更なる態様において、PEGポリマーの末端ヒドロキシル基は、非反応性基でキャッピングされている。特定の態様において、エンドキャッピング基は、アルキル基、例えばメチル等の低級アルキル基であるので、PEGポリマーはアルコキシ基で終わる。一態様において、PEGポリマーは、分枝状でない。別の態様において、CNP−22またはその変異体は、N末端のみにてPEGポリマーに結合されている。 In one embodiment, PEG-CNP-linked comprises PEG (or PEO) polymer of the formula (CH 2 CH 2 O) n , wherein, n is an integer from about 6 to about 100, the PEG polymer, About 0.3 kDa to about 5 kDa. In another embodiment, n is an integer from about 12 to about 50 and the PEG polymer is from about 0.6 kDa to about 2.5 kDa. In yet another aspect, n is from about 12 to about 24 and the PEG polymer is from about 0.6 kDa to about 1.2 kDa. In further embodiments, the terminal hydroxyl groups of the PEG polymer are capped with non-reactive groups. In certain embodiments, the end capping group is an alkyl group, eg, a lower alkyl group such as methyl, so the PEG polymer ends with an alkoxy group. In one embodiment, the PEG polymer is not branched. In another embodiment, CNP-22 or a variant thereof is attached to the PEG polymer only at the N-terminus.

PEGおよびPEOとして潜在的に、分子量の分布を有する分子、すなわち、調製される方法に応じて、潜在的に多分散性である分子が挙げられる。ポリマー調製のサイズ/質量分布は、その重量平均分子量(M)およびその数平均分子量(M)によって統計学的に特徴付けられ得、その比率は多分散指数(M/M)と呼ばれる。MおよびMは、質量分光法によって測定され得る。1.5kDaよりも大きいPEG部分に結合したPEG−CNP変異体は、親PEG分子の多分散性に起因して、広範な分子量を示し得る。例えば、mPEG2K(Sunbright ME-020HS, NOF Co.)の場合、PEG分子の分子質量は、約1.5kDaから約3kDaの範囲にわたって分布し、多分散指数は1.036である。それに反して、Pierce Biotechnology(Rockford, Illinois)のMS(PEG)n試薬(n=4、8、12、または24、例えば、「PEO12」または「PEO24」として表される)を用いると、CNP−22またはその変異体に結合したPEGは、単分散性であり、鎖長は不連続であり、分子量が定義される。 PEG and PEO potentially include molecules with a distribution of molecular weight, ie molecules that are potentially polydispersed, depending on the method being prepared. The size / mass distribution of the polymer preparation can be statistically characterized by its weight average molecular weight (M w ) and its number average molecular weight (M n ), the ratio of which is the polydispersity index (M w / M n ) and be called. M w and M n can be measured by mass spectroscopy. PEG-CNP variants attached to PEG moieties greater than 1.5 kDa may exhibit a wide range of molecular weights due to the polydispersity of the parent PEG molecule. For example, in the case of mPEG2K (Sunbright ME-020HS, NOF Co.), the molecular mass of PEG molecules is distributed over a range of about 1.5 kDa to about 3 kDa, and the polydispersity index is 1.036. On the other hand, using Pierce Biotechnology (Rockford, Illinois) MS (PEG) n reagent (n = 4, 8, 12, or 24, eg expressed as “PEO12” or “PEO24”), CNP− PEG attached to 22 or a variant thereof is monodisperse, the chain length is discontinuous, and the molecular weight is defined.

PEG部分を含むポリペプチドを生成する方法は、当技術分野において公知である(例えば、米国特許第5,824,784号参照)。ペグ化CNPペプチドを調製する方法は一般に、(a)PEGをCNPペプチドに(例えばN末端にて)取り付けるのに適した条件下で、CNP−22またはその変異体をペグ化試薬と反応させる工程と、(b)反応産物を得る工程とを含む。CNPペプチドをペグ化することで、NPR−Bへの結合は、PEG部分のサイズおよびペグ化の位置に応じて大きく変わり得るので、様々な種類のPEGおよびペグ化反応条件が探究され得る。CNPペプチドのペグ化に用いられ得る化学作用として、メトキシPEG(O−[(N−スクシンイミジルオキシカルボニル)−メチル]−O’−メチルポリエチレングリコール)のNHS−エステルを用いた、ペプチドの反応性第一級アミンのアシル化が挙げられる。メトキシ−PEG−NHSまたはメトキシ−PEG−SPAとのアシル化により、アミド結合が生じて、元の第一級アミンのいかなる電荷も除外される。符号「PEO12」または「PEO24」で指定されるPEG−CNP変異体、ならびに符号「PEG1K」、「PEG2K」、「PEG5K」、または「PEG20K」で指定されるPEG−CNP変異体は、ペプチド上の一級アミノ基の、NHSエステルで活性化された、メトキシエンドキャッピングされたPEG試薬との反応を介して、ペグ化されている。PEG−CNP変異体はまた、他の方法によって、例えば、ペプチド上の一級アミノ基およびPEGアルデヒド、例えば、PEG−プロピオンアルデヒド、またはモノ−C〜C10アルコキシもしくはそのアリールオキシ誘導体が関与する還元アミノ化を介して調製されてもよい(米国特許第5,252,714号参照)。 Methods for producing polypeptides containing PEG moieties are known in the art (see, eg, US Pat. No. 5,824,784). Methods for preparing PEGylated CNP peptides generally involve (a) reacting CNP-22 or a variant thereof with a PEGylation reagent under conditions suitable for attaching PEG to the CNP peptide (eg, at the N-terminus). And (b) obtaining a reaction product. By PEGylating the CNP peptide, the binding to NPR-B can vary greatly depending on the size of the PEG moiety and the location of the PEGylation, so various types of PEG and PEGylation reaction conditions can be explored. As a chemical action that can be used for pegylation of CNP peptide, the use of NHS-ester of methoxy PEG (O-[(N-succinimidyloxycarbonyl) -methyl] -O'-methylpolyethyleneglycol) Examples include acylation of reactive primary amines. Acylation with methoxy-PEG-NHS or methoxy-PEG-SPA results in an amide bond, eliminating any charge of the original primary amine. PEG-CNP variants designated by the designation “PEO12” or “PEO24”, as well as PEG-CNP variants designated by the designation “PEG1K”, “PEG2K”, “PEG5K” or “PEG20K” Pegylated via reaction of primary amino group with NHS ester activated methoxy end-capped PEG reagent. PEG-CNP Variants also by other methods, for example, primary amino group and a PEG aldehyde of the peptide, for example, PEG-propionaldehyde or mono -C 1 -C 10 alkoxy or aryloxy derivatives thereof, involving reduction It may be prepared via amination (see US Pat. No. 5,252,714).

リボソームタンパク質の合成とは異なり、合成ペプチドの合成は、C末端からN末端に進む。したがって、Boc−PEG(tert−ブチルオキシカルボニル(Boc)を含有する)は、PEGをペプチドのC末端に取り付ける一方法である(R. B. Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85(14): 2149-2154 (1963))。これ以外にも、Fmoc(フルオレニルメトキシカルボニル)化学物質が使用され得る(E. Atherton and R.C. Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis: a Practical Approach, IRL Press (Oxford, England (1989))。   Unlike ribosomal protein synthesis, synthetic peptide synthesis proceeds from the C-terminus to the N-terminus. Thus, Boc-PEG (containing tert-butyloxycarbonyl (Boc)) is one way of attaching PEG to the C-terminus of the peptide (RB Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85 (14): 2149-2154 (1963)). In addition, Fmoc (fluorenylmethoxycarbonyl) chemicals can be used (E. Atherton and RC Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis: a Practical Approach, IRL Press (Oxford, England (1989)).

PEG−CNP変異体を調製する方法は、ポリマー−タンパク質結合型の、実質的に同質の混合物を提供する。精製後の不連続なPEG−CNP調製物は、生物学的特性のインビトロ試験およびインビボ試験にとって十分に純粋である。ペグ化の性質および程度は、例えば、PAGEおよびHPLC分析を用いて判定され得る。特定の態様において、CNP変異体の少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%は、N末端にてモノペグ化されている。CNPの生物学的特性に対するペグ化の有益な効果を最適化するために、PEG部分のポリマー長、構造(例えば、分枝状または直鎖状)および/または官能化(例えば、負に帯電した基の付加)が変えられてよい。ペグ化CNP変異体は、NEP耐性、薬物動態、および生物活性(例えば、NPR−Bに結合して、cGMPの生成を刺激する能力)について試験される。NEP耐性の向上、およびCNP−22のcGMP刺激活性の少なくとも約50%を示すペグ化CNP変異体はさらに、例えば、ラット軟骨肉腫細胞ベースの軟骨形成不全モデルにおいてインビトロで、そしてマウス軟骨形成不全動物モデルにおいてインビボで試験され得る。   The method of preparing PEG-CNP variants provides a substantially homogeneous mixture of polymer-protein bound forms. The discontinuous PEG-CNP preparation after purification is sufficiently pure for in vitro and in vivo testing of biological properties. The nature and extent of pegylation can be determined using, for example, PAGE and HPLC analysis. In certain embodiments, at least about 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or 99% of the CNP variants are monopegylated at the N-terminus. In order to optimize the beneficial effect of PEGylation on the biological properties of CNP, the polymer length, structure (eg, branched or linear) and / or functionalized (eg, negatively charged) of the PEG moiety Group addition) may be varied. Pegylated CNP variants are tested for NEP resistance, pharmacokinetics, and biological activity (eg, the ability to bind to NPR-B and stimulate cGMP production). PEGylated CNP mutants that exhibit improved NEP resistance and at least about 50% of CNP-22's cGMP-stimulating activity are further expressed in, for example, rat chondrosarcoma cell-based chondrogenic models in vitro, and mouse chondrogenic animals It can be tested in vivo in a model.

E.CNP変異体を用いる方法、CNP変異体の薬学的組成物、および投与経路
CNP変異体を用いる方法
以下の実施例に記載されるように、ここで報告される実験は、本明細書中に開示されるCNP変異体が、骨関節炎の処置に有用であるという証拠を提供する。したがって、本発明の態様は、骨関節炎と診断された対象にCNP変異体を投与することを含む。結果として、対象における軟骨変性の割合は、低下し得、そして場合によっては、逆転され得る(すなわち、軟骨は、再生するように誘導され得る)。したがって、骨関節炎と関連した種々の症候およびバイオマーカーは、向上し得る。実施例は、Gly−CNP−37およびPro−Gly−CNP−37の有用性を示すが、本明細書において開示される他の変異体もまた有効性について試験されて、同じように用いられ得る。特に、Gly−CNP−37およびPro−Gly−CNP−37は、軟骨成長、運動能、および運動技術の劇的な向上、ならびに軟骨変性の顕著な減少の兆候を示す。
E. Methods Using CNP Variants, Pharmaceutical Compositions of CNP Variants, and Methods Using Routes of Administration CNP Variants As described in the Examples below, the experiments reported here are disclosed herein. Provides evidence that the CNP variants produced are useful in the treatment of osteoarthritis. Accordingly, aspects of the invention include administering a CNP variant to a subject diagnosed with osteoarthritis. As a result, the rate of cartilage degeneration in a subject can be reduced and in some cases reversed (ie, cartilage can be induced to regenerate). Thus, various symptoms and biomarkers associated with osteoarthritis can be improved. The examples show the utility of Gly-CNP-37 and Pro-Gly-CNP-37, but other variants disclosed herein can also be tested for efficacy and used in the same way . In particular, Gly-CNP-37 and Pro-Gly-CNP-37 show a dramatic improvement in cartilage growth, motility, and motility techniques, and a signi fi cant decrease in cartilage degeneration.

骨関節炎は、先に記載されるように、患者からの徴候および症候の報告に基づいて、同様に特定の関節における軟骨損傷を判定するための医用画像に基づいて、診断され得る。撮像の方法として、放射線写真撮影法、磁気共鳴画像法(MRI)、光干渉断層撮影法(OCT)、および超音波(US)が挙げられる(Gold et al., Bone J. 51:278-88, 2012)。撮像により、多くの場合、関節の狭小化、関節領域における骨増殖体および軟骨下嚢胞、関節軟骨の薄化、退行性の軟骨下骨髄変化、ならびに骨融合が検出され得る。種々の態様において、本明細書において考えられるCNP変異体の投与は、関節領域における軟骨変性、軟骨成長、患者の運動能、関節狭小化、骨増殖体、および軟骨下嚢胞、関節軟骨の薄化、退行性の軟骨下骨髄変化、ならびに骨融合だけでなく、当技術分野において公知の他のものを含む、本明細書中に記載される骨関節炎の1つまたは複数の症候を向上させる。   Osteoarthritis can be diagnosed based on reports of signs and symptoms from patients, as well as based on medical images to determine cartilage damage in a particular joint, as described above. Imaging methods include radiography, magnetic resonance imaging (MRI), optical coherence tomography (OCT), and ultrasound (US) (Gold et al., Bone J. 51: 278-88). , 2012). Imaging can often detect joint narrowing, bone growth and subchondral cysts in the joint area, articular cartilage thinning, degenerative subchondral bone marrow changes, and bone fusion. In various embodiments, administration of a CNP variant contemplated herein may result in cartilage degeneration, cartilage growth, patient motility, joint narrowing, bone growth, and subchondral cyst, articular cartilage thinning in the joint area. Improves one or more symptoms of osteoarthritis described herein, including degenerative subchondral bone marrow changes, as well as bone fusion, as well as others known in the art.

特定の例において、骨関節炎は、原発性骨関節炎と続発性骨関節炎に分けられた(Stacy et al., Primary Osteoarthritis Imaging, 2012)。一次性関節炎は、多くの場合より年老いた個体において、そして以前に無傷の関節において、明らかな開始因子なく起こる特発性現象を指す。続発性骨関節炎は、一部の素因的状態に起因する滑膜関節の変性疾患、通常、罹患関節の関節軟骨および/または軟骨下骨に悪影響が及んだ外傷を指し得る。続発性骨関節炎は、比較的若い個体に起こり得る。原発性骨関節炎および続発性骨関節炎の双方の処置が、本明細書において意図される。   In certain instances, osteoarthritis was divided into primary osteoarthritis and secondary osteoarthritis (Stacy et al., Primary Osteoarthritis Imaging, 2012). Primary arthritis refers to an idiopathic phenomenon that often occurs in older individuals and in previously intact joints without apparent onset factors. Secondary osteoarthritis can refer to a degenerative disease of the synovial joint due to some predisposing condition, usually trauma that adversely affects the articular cartilage and / or subchondral bone of the affected joint. Secondary osteoarthritis can occur in relatively young individuals. Treatment of both primary and secondary osteoarthritis is contemplated herein.

関節炎の重篤度は、Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC)(Kirkley et al., N Engl J Med 359:1097-1107, 2008)、Short Form-36(SF-36)Physical Component Summary(Ware et al., Med Care 30:473-483, 1992)、およびArthritis Self-Efficacy Scale(ASES)(Lorig et al., Arthritis Rheum 32:37-44, 1989)でスコア化され得る。X線撮影法の重篤度は、改変Kellgren-Lawrence分類(Kellgren et al., Ann Rheum Dis 1957; 16:494-502;Blackburn et al., J Rheumatol; 21:675-679, 1994)によって評価され得る。   The severity of arthritis is determined by Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) (Kirkley et al., N Engl J Med 359: 1097-1107, 2008), Short Form-36 (SF-36) Physical Component Summary (Ware et al., Med Care 30: 473-483, 1992), and Arthritis Self-Efficacy Scale (ASES) (Lorig et al., Arthritis Rheum 32: 37-44, 1989). The severity of radiography is assessed by a modified Kellgren-Lawrence classification (Kellgren et al., Ann Rheum Dis 1957; 16: 494-502; Blackburn et al., J Rheumatol; 21: 675-679, 1994) Can be done.

骨関節炎は、以下に限定されないが、膝、肩、肘、指、手、手首、股、足首、首、脊柱、および/または背下部を含む関節中の軟骨に影響を及ぼし得る。関節炎が背中のものであるならば、骨関節炎の症候として、関節の痛み、関節の硬直、関節の腫れ、可動域の減少、ならびに腕および脚の虚弱または麻痺が挙げられる。現在、骨関節炎の新規の有効な処置の、満たされていないニーズがある。軟骨細胞のマトリックス生産ならびに成長および分化を促進することによって、本明細書中に記載されるCNP変異体は、FGF−2の望ましくない影響に対処するために、および骨関節炎を含む関節炎に苦しむ対象においてマトリックス合成を増大させることによって骨関節炎を含む関節炎を処置するために、有用であることが示される。   Osteoarthritis can affect cartilage in joints including, but not limited to, knees, shoulders, elbows, fingers, hands, wrists, hips, ankles, neck, spine, and / or lower back. If the arthritis is of the back, symptoms of osteoarthritis include joint pain, joint stiffness, joint swelling, decreased range of motion, and weakness or paralysis of the arms and legs. There is currently an unmet need for new effective treatments for osteoarthritis. By promoting chondrocyte matrix production and growth and differentiation, the CNP variants described herein are subject to arthritis, including osteoarthritis, and to counter the undesirable effects of FGF-2 Are useful for treating arthritis, including osteoarthritis, by increasing matrix synthesis.

種々の態様において、軟骨の損傷または成長は、軟骨細胞の死/損失、プロテオグリカン(PG)の損失、およびコラーゲンの損失またはフィブリル化によって分析される。処置後の軟骨の損傷および向上はまた、本明細書中に記載される少なくとも1つの軟骨特異的バイオマーカーのレベルを測定することによって評価され得る。運動能の向上は、本明細書中に記載され、かつ当技術分野において公知の任意の運動能尺度および評価尺度によってモニタされ得る。   In various embodiments, cartilage damage or growth is analyzed by chondrocyte death / loss, proteoglycan (PG) loss, and collagen loss or fibrillation. Cartilage damage and improvement after treatment can also be assessed by measuring the level of at least one cartilage-specific biomarker described herein. The improvement in exercise capacity may be monitored by any exercise capacity and rating scale described herein and known in the art.

骨関節炎の処置として、多くの場合、抗炎症薬、例えばアスピリン、ナプロキセンまたはイブプロフェンを含むNSAIDS、アセトアミノフェン、グルココルチコイド、ステロイド、およびヒアルロン酸を用いる痛み管理が挙げられる。関節炎の中程度から重度の形態はまた、罹患関節を置換し、または痛みを引き起こすこととなり得る一部の軟骨を除去する外科手術により処置され得る(Kirkey et al., N Engl J Med 359:1097-1107, 2008)。本明細書中のCNP変異体は、本明細書中に記載され、または処置医師に公知の、骨関節炎を処置するのに一般的に用いられる別の処置と共に施されてよい。   Treatment of osteoarthritis often includes pain management with anti-inflammatory drugs such as NSAIDS including aspirin, naproxen or ibuprofen, acetaminophen, glucocorticoids, steroids, and hyaluronic acid. The moderate to severe form of arthritis can also be treated by surgery to remove some cartilage that can replace the affected joint or cause pain (Kirkey et al., N Engl J Med 359: 1097). -1107, 2008). The CNP variants herein may be administered in conjunction with another procedure commonly used to treat osteoarthritis as described herein or known to the treating physician.

CNP変異体の薬学的組成物
付加的な態様において、本開示は、CNP変異体、ならびに1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤、キャリアおよび/または希釈剤を含む薬学的組成物の使用を意図する。特定の態様において、組成物はさらに、1つまたは複数の他の生物学的に活性な剤(例えば、プロテアーゼ、受容体チロシンキナーゼ、および/またはクリアランス受容体NPR−Cのインヒビター)を含む。
Pharmaceutical compositions of CNP variants In an additional aspect, the present disclosure provides pharmaceutical compositions comprising a CNP variant and one or more pharmaceutically acceptable excipients, carriers and / or diluents. Intended for use. In certain embodiments, the composition further comprises one or more other biologically active agents (eg, protease, receptor tyrosine kinase, and / or inhibitor of clearance receptor NPR-C).

一部の態様において、組成物は、所望のCNP変異体を、少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の純度で含む。特定の態様において、組成物は、高分子混入物、例えば他の哺乳類(例えばヒト)タンパク質および他のCNP変異体を、約10%、5%、4%、3%、2%、1%、または0.5%未満含有する。   In some embodiments, the composition comprises at least about 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% of the desired CNP variant. Contains by purity. In certain embodiments, the composition comprises about 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% of polymeric contaminants such as other mammalian (eg human) proteins and other CNP variants. Or it contains less than 0.5%.

賦形剤、キャリア、および希釈剤の非限定的な例として、ビヒクル、液体、バッファー、等張剤、添加物、安定化剤、防腐剤、可溶化剤、界面活性剤、乳化剤、湿潤剤、アジュバント等が挙げられる。組成物は、液体(例えば、水、エタノール);種々のバッファー内容物(例えば、トリス−HCl、リン酸、酢酸バッファー、クエン酸バッファー)、pHおよびイオン強度の希釈剤;洗剤および可溶化剤(例えば、Polysorbate 20、Polysorbate 80);抗酸化剤(例えば、メチオニン、アスコルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム);防腐剤(例えば、Thimerosol、ベンジルアルコール、m−クレゾール);ならびに増量物質(例えば、ラクトース、マンニトール、スクロース)を含有してよい。薬学的組成物の配合における賦形剤、希釈剤、およびキャリアの使用は、当技術分野において公知である;例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, pages 1435-1712, Mack Publishing Co.(Easton, Pennsylvania (1990))参照。この文献は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。 Non-limiting examples of excipients, carriers, and diluents include vehicles, liquids, buffers, isotonic agents, additives, stabilizers, preservatives, solubilizers, surfactants, emulsifiers, wetting agents, An adjuvant etc. are mentioned. The composition is a liquid (eg, water, ethanol); various buffer contents (eg, Tris-HCl, phosphate, acetate buffer, citrate buffer), pH and ionic strength diluents; detergents and solubilizers ( For example, Polysorbate 20, Polysorbate 80); antioxidants (eg, methionine, ascorbic acid, sodium metabisulfite); preservatives (eg, Thimerosol, benzyl alcohol, m-cresol); and bulking substances (eg, lactose, mannitol) Sucrose). Excipient in the formulation of the pharmaceutical composition, the use of diluents and carriers are known in the art; for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, 18 th Edition, pages 1435-1712, Mack Publishing Co. (Easton, See Pennsylvania (1990)). This document is incorporated herein by reference in its entirety.

例えば、キャリアとして、限定されないが、活性成分と反応しない希釈剤、ビヒクルおよびアジュバント、同様にインプラントキャリア、および不活性の、毒性のない固体または液体の充填剤、および封入材料が挙げられる。キャリアの非限定的な例として、リン酸緩衝生理食塩水、生理食塩水、水、およびエマルジョン(例えば油/水エマルジョン)が挙げられる。キャリアは、例えば、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコール等)、植物油、およびそれらの混合物を含有する溶媒であっても分散培地であってもよい。   For example, carriers include, but are not limited to, diluents, vehicles and adjuvants that do not react with the active ingredients, as well as implant carriers, and inert, non-toxic solid or liquid fillers and encapsulating materials. Non-limiting examples of carriers include phosphate buffered saline, saline, water, and emulsions (eg oil / water emulsions). The carrier can be a solvent or dispersion medium containing, for example, ethanol, polyol (eg, glycerol, propylene glycol, liquid polyethylene glycol, etc.), vegetable oil, and mixtures thereof.

一部の態様において、組成物は、液体製剤である。特定の態様において、製剤は、CNP変異体を、約0.1mg/mlから約20mg/ml、約0.5mg/mlから約20mg/ml、約1mg/mlから約20mg/ml、約0.1mg/mlから約10mg/ml、約0.5mg/mlから約10mg/ml、または約1mg/mlから約10mg/mlの濃度範囲で含む。   In some embodiments, the composition is a liquid formulation. In certain embodiments, the formulation comprises CNP variant from about 0.1 mg / ml to about 20 mg / ml, from about 0.5 mg / ml to about 20 mg / ml, from about 1 mg / ml to about 20 mg / ml, about 0.1 mg / ml. In a concentration range of 1 mg / ml to about 10 mg / ml, about 0.5 mg / ml to about 10 mg / ml, or about 1 mg / ml to about 10 mg / ml.

更なる態様において、組成物は、CNP含有溶液またはCNP含有懸濁液のpHを所望の範囲内に維持するためのバッファー溶液または緩衝剤を含む。バッファー溶液の非限定的な例として、リン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝生理食塩水、およびHank緩衝生理食塩水が挙げられる。緩衝剤として、限定されないが、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、およびクエン酸ナトリウムが挙げられる。緩衝剤の混合物が用いられてもよい。特定の態様において、緩衝剤は、酢酸/アセテートまたはクエン酸/シトレートである。組成物中の適した緩衝剤の量は、部分的に、用いられる特定のバッファー、および溶液または懸濁液の所望のpHによって決まる。例えば、アセテートは、pH6よりもpH5にてより有効なpHバッファーであるので、アセテートは、pH6よりもpH5の溶液により少ない量で用いられ得る。一部の態様において、緩衝剤は、濃度が約10mM±5mMである。特定の態様において、組成物のpHは、約pH3から約pH7.5、約pH3.5から約pH7、約pH3.5から約pH6.5、約pH4から約pH6、もしくは約pH4から約pH5、または約pH5.0±1.0である。   In a further embodiment, the composition comprises a buffer solution or buffering agent for maintaining the pH of the CNP-containing solution or suspension containing the desired range. Non-limiting examples of buffer solutions include phosphate buffered saline, Tris buffered saline, and Hank buffered saline. Buffering agents include but are not limited to sodium acetate, sodium phosphate, and sodium citrate. Mixtures of buffering agents may be used. In certain embodiments, the buffering agent is acetic acid / acetate or citric acid / citrate. The amount of a suitable buffer in the composition will depend, in part, on the particular buffer used and the desired pH of the solution or suspension. For example, since acetate is a more effective pH buffer at pH 5 than pH 6, acetate can be used in smaller amounts in pH 5 solutions than pH 6. In some embodiments, the buffer is at a concentration of about 10 mM ± 5 mM. In particular embodiments, the pH of the composition is from about pH 3 to about pH 7.5, from about pH 3.5 to about pH 7, from about pH 3.5 to about pH 6.5, from about pH 4 to about pH 6, or from about pH 4 to about pH 5, Or about pH 5.0 ± 1.0.

他の態様において、組成物は、溶液または懸濁液を注射用に等張性にし、かつより適合するようにする等張性調整剤を含有する。等張剤の非限定的な例として、NaCl、デキストロース、グルコース、グリセリン、ソルビトール、キシリトール、およびエタノールが挙げられる。特定の態様において、等張剤は、NaClである。特定の態様において、NaClは、約160±20mM、約140mM±20mM、約120±20mM、約100mM±20mM、約80mM±20mM、または約60mM±20mMの濃度である。   In other embodiments, the compositions contain isotonicity adjusting agents that make the solution or suspension isotonic for injection and more compatible. Non-limiting examples of isotonic agents include NaCl, dextrose, glucose, glycerin, sorbitol, xylitol, and ethanol. In certain embodiments, the isotonic agent is NaCl. In certain embodiments, the NaCl is at a concentration of about 160 ± 20 mM, about 140 mM ± 20 mM, about 120 ± 20 mM, about 100 mM ± 20 mM, about 80 mM ± 20 mM, or about 60 mM ± 20 mM.

種々の態様において、組成物は、防腐剤を含む。防腐剤として、以下に限定されないが、m−クレゾールおよびベンジルアルコールが挙げられる。特定の態様において、防腐剤は、約0.4%±0.2%、約1%±0.5%、約1.5%±0.5%、または約2.0%±0.5%の濃度である。   In various embodiments, the composition includes a preservative. Preservatives include, but are not limited to, m-cresol and benzyl alcohol. In certain embodiments, the preservative is about 0.4% ± 0.2%, about 1% ± 0.5%, about 1.5% ± 0.5%, or about 2.0% ± 0.5. % Concentration.

種々の態様において、組成物は、(例えば、CNP変異体の、ガラスまたはプラスチックへの吸着を軽減する)抗吸着剤を含有する。抗吸着剤として、限定されないが、ベンジルアルコール、Polysorbate 20、およびPolysorbate 80が挙げられる。特定の態様において、抗吸着剤は、約0.001%から約0.5%、約0.01%から約0.5%、約0.1%から約1%、約0.5%から約1%、約0.5%から約1.5%、約0.5%から約2%、または約1%から約2%の濃度である。   In various embodiments, the composition contains an anti-adsorbent (eg, reduces adsorption of CNP variants to glass or plastic). Anti-adsorbents include, but are not limited to, benzyl alcohol, Polysorbate 20, and Polysorbate 80. In certain embodiments, the anti-adsorbent is from about 0.001% to about 0.5%, from about 0.01% to about 0.5%, from about 0.1% to about 1%, from about 0.5% A concentration of about 1%, about 0.5% to about 1.5%, about 0.5% to about 2%, or about 1% to about 2%.

種々の態様において、組成物は、安定化剤を含む。安定化剤の非限定的な例として、グリセリン、グリセロール、チオグリセロール、メチオニン、ならびにアスコルビン酸およびその塩が挙げられる。一部の態様において、安定化剤がチオグリセロールまたはアスコルビン酸もしくはその塩である場合、安定化剤は、約0.1%から約1%の濃度である。他の態様において、安定化剤がメチオニンである場合、安定化剤は、約0.01%から約0.5%、または約0.01%から約0.2%の濃度である。さらに他の態様において、安定化剤がグリセリンである場合、安定化剤は、約5%から約100%(正味)の濃度である。   In various embodiments, the composition includes a stabilizer. Non-limiting examples of stabilizers include glycerin, glycerol, thioglycerol, methionine, and ascorbic acid and its salts. In some embodiments, when the stabilizer is thioglycerol or ascorbic acid or a salt thereof, the stabilizer is at a concentration of about 0.1% to about 1%. In other embodiments, when the stabilizer is methionine, the stabilizer is at a concentration of about 0.01% to about 0.5%, or about 0.01% to about 0.2%. In yet another embodiment, when the stabilizer is glycerin, the stabilizer is at a concentration of about 5% to about 100% (net).

種々の態様において、組成物は、抗酸化剤を含有する。例示的な抗酸化剤として、限定されないが、メチオニンおよびアスコルビン酸が挙げられる。特定の態様において、抗酸化剤の、CNP変異体に対するモル比は、約0.1:1から約15:1、約1:1から約15:1、約0.5:1から約10:1、約1:1から約10:1、または約3:1から約10:1である。   In various embodiments, the composition contains an antioxidant. Exemplary antioxidants include, but are not limited to, methionine and ascorbic acid. In certain embodiments, the molar ratio of antioxidant to CNP variant is from about 0.1: 1 to about 15: 1, from about 1: 1 to about 15: 1, from about 0.5: 1 to about 10 :. 1, about 1: 1 to about 10: 1, or about 3: 1 to about 10: 1.

薬学的に許容される塩が、組成物に用いられてよく、限定されないが、無機酸の塩(例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩)、有機酸の塩(例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩)、およびアミン(例えば、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジエタノールアミン)の塩を含む。薬学的に許容される塩の詳細な考察が、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, Mack Publishing Company(Easton, Pennsylvania (1990))に見出される。 Pharmaceutically acceptable salts may be used in the composition, including but not limited to salts of inorganic acids (eg, hydrochloride, hydrobromide, phosphate, sulfate), salts of organic acids ( For example, acetate, propionate, malonate, benzoate, mesylate, tosylate) and amine (eg, isopropylamine, trimethylamine, dicyclohexylamine, diethanolamine) salts. A thorough discussion of pharmaceutically acceptable salts, Remington's Pharmaceutical Sciences, 18 th Edition, Mack Publishing Company found in (Easton, Pennsylvania (1990)) .

薬学的組成物は、種々の形態、例えばタブレット、カプセル、顆粒、粉末、溶液、懸濁液、エマルジョン、軟膏、および経皮パッチで投与されてよい。組成物の剤型は、組成物の所望の投与モードに合わせて調整されてよい。経口投与用に、組成物は、例えば、タブレットまたはカプセル(軟質ゲルカプセルを含む)の形態をとってもよいし、例えば、水性溶液もしくは非水性溶液、懸濁液、またはシロップであってもよい。経口投与用のタブレットおよびカプセルは、1つまたは複数の一般的に用いられる賦形剤、希釈剤、およびキャリア、例えばマンニトール、ラクトース、グルコース、スクロース、デンプン、コーンスターチ、サッカリンナトリウム、タルク、セルロース、炭酸マグネシウム、および潤滑剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリルフマル酸ナトリウム)を含んでよい。所望される場合、香料、着色剤、および/または甘味剤が、固体製剤および液体製剤に加えられてよい。経口製剤用の他の任意の成分として、限定されないが、防腐剤、懸濁化剤、および増粘剤が挙げられる。経口製剤は、胃の酸性環境からCNP変異体を保護する腸溶コーティングを有してもよい。固体剤型および液体剤型を調製する方法が公知であり、または当業者にとって明らかであろう(例えば、先で参照したRemington’s Pharmaceutical Sciences参照)。   The pharmaceutical compositions may be administered in various forms, such as tablets, capsules, granules, powders, solutions, suspensions, emulsions, ointments, and transdermal patches. The dosage form of the composition may be tailored to the desired mode of administration of the composition. For oral administration, the composition may take the form of, for example, a tablet or capsule (including soft gel capsules), for example, an aqueous or non-aqueous solution, suspension, or syrup. Tablets and capsules for oral administration include one or more commonly used excipients, diluents, and carriers such as mannitol, lactose, glucose, sucrose, starch, corn starch, sodium saccharin, talc, cellulose, magnesium carbonate And lubricants (eg, magnesium stearate, sodium stearyl fumarate). If desired, flavoring, coloring, and / or sweetening agents may be added to the solid and liquid formulations. Other optional ingredients for oral formulations include, but are not limited to, preservatives, suspending agents, and thickening agents. The oral formulation may have an enteric coating that protects the CNP variant from the acidic environment of the stomach. Methods for preparing solid and liquid dosage forms are known or will be apparent to those skilled in the art (see, eg, Remington's Pharmaceutical Sciences, referenced above).

非経口投与用の製剤が、例えば、液体溶液もしくは懸濁液として、注射前の液体培地中での可溶化もしくは懸濁に適した固体形態として、またはエマルジョンとして、調製されてよい。例えば、注射可能な滅菌溶液および懸濁液が、当技術分野において公知の技術に従って、適切な希釈剤、キャリア、溶媒(例えば、緩衝水溶液、Ringer溶液、生理食塩水)、分散剤、湿潤剤、乳化剤、懸濁化剤等を用いて配合され得る。また、滅菌固定油、脂肪酸エステル、ポリオール、および/または他の不活性成分が用いられてもよい。更なる例として、非経口投与用の製剤として、水性滅菌注射可能溶液が挙げられ、これは、抗酸化剤、バッファー、静菌剤、および、製剤を、意図されるレシピエントの血液と等張にする溶質;ならびに、懸濁化剤および増粘剤を含有してよい、水性滅菌懸濁液および非水性滅菌懸濁液を含有してよい。   Formulations for parenteral administration may be prepared, for example, as liquid solutions or suspensions, as solid forms suitable for solubilization or suspension in liquid medium prior to injection, or as emulsions. For example, injectable sterile solutions and suspensions may be prepared according to techniques known in the art using suitable diluents, carriers, solvents (eg, buffered aqueous solutions, Ringer solutions, saline), dispersing agents, wetting agents, It can be blended using an emulsifier, a suspending agent and the like. Sterile fixed oils, fatty acid esters, polyols, and / or other inert ingredients may also be used. As a further example, formulations for parenteral administration include aqueous sterile injectable solutions, which make antioxidants, buffers, bacteriostatic agents, and formulations isotonic with the blood of the intended recipient. Solutes; and aqueous and non-aqueous sterile suspensions that may contain suspending and thickening agents.

例示的なCNP製剤が、米国特許第8,198,242号および米国特許第8,598,121号に記載されている。pHが約4から約6の範囲にあるCNP製剤の使用が意図される。   Exemplary CNP formulations are described in US Pat. No. 8,198,242 and US Pat. No. 8,598,121. The use of CNP formulations with a pH in the range of about 4 to about 6 is contemplated.

種々の態様において、CNP変異体は、骨関節炎または骨関節炎の症候に罹患した対象への投与用に、薬学的キャリア中に配合されてよい。一部の態様において、CNP変異体の液体製剤は、成分の任意の組合せに従って配合され、その量または濃度は、以下に記載される:

Figure 2019505486
グリセリンは、CNP変異体の、水による加水分解、脱アミド、異性化、または切断を最小にし、または防止するのに用いられる。凍結乾燥剤について、4〜6%または6〜20%のマンニトールまたはスクロースが、NaClに置換されてよい。 In various embodiments, the CNP variant may be formulated in a pharmaceutical carrier for administration to a subject suffering from osteoarthritis or symptoms of osteoarthritis. In some embodiments, a CNP variant liquid formulation is formulated according to any combination of ingredients, the amount or concentration of which is described below:
Figure 2019505486
One glycerin is used to minimize or prevent water hydrolysis, deamidation, isomerization, or cleavage of CNP variants. For the lyophilizer, 4-6% or 6-20% mannitol or sucrose may be replaced with NaCl.

CNP変異体を含む組成物は、凍結乾燥剤であってもよい。特定の態様において、凍結乾燥剤は、バッファーおよびバルク剤、そして任意で抗酸化剤を含む。例示的なバッファーとして、限定されないが、酢酸バッファーおよびクエン酸バッファーが挙げられる。例示的なバルク剤として、限定されないが、マンニトール、スクロース、デキストラン、ラクトース、トレハロース、およびポビドン(PVP K24)が挙げられる。特定の態様において、マンニトールは、約3%から約10%、約4%から約8%、または約4%から約6%の量である。特定の態様において、スクロースは、約6%から約20%、約6%から約15%、または約8%から約12%の量である。   The composition comprising the CNP variant may be a lyophilizing agent. In certain embodiments, the lyophilizer includes a buffer and a bulk agent, and optionally an antioxidant. Exemplary buffers include, but are not limited to, acetate buffer and citrate buffer. Exemplary bulking agents include, but are not limited to, mannitol, sucrose, dextran, lactose, trehalose, and povidone (PVP K24). In certain embodiments, mannitol is in an amount of about 3% to about 10%, about 4% to about 8%, or about 4% to about 6%. In certain embodiments, sucrose is in an amount of about 6% to about 20%, about 6% to about 15%, or about 8% to about 12%.

種々の態様において、CNP変異体の凍結乾燥剤は、以下に記載される成分、およびそれらの量または濃度の任意の組合せに従って配合された製剤から調製される:

Figure 2019505486
グリセリンは、CNP変異体の、水による加水分解、脱アミド、異性化、または切断を最小にし、または防止するのに用いられる。 In various embodiments, a CNP variant lyophilizate is prepared from a formulation formulated according to the components described below, and any combination of their amounts or concentrations:
Figure 2019505486
One glycerin is used to minimize or prevent water hydrolysis, deamidation, isomerization, or cleavage of CNP variants.

種々の態様において、CNP変異体を含む製剤は、pHが約3〜7、約3〜6、約3.5〜6.5、約4〜6、約4〜5、または約4.5〜5.5である。一部の態様において、pH4〜5.5について、適切な緩衝剤は、酢酸/アセテート(例えば酢酸ナトリウム)であり、pH5.5〜6について、適切な緩衝剤は、クエン酸/シトレートである。クエン酸/シトレート(例えばクエン酸ナトリウム)は、pH3〜6またはpH4〜6の範囲においても適切な緩衝剤でもある。特定の態様において、緩衝剤は、製剤中の濃度が約2〜50mM、約2〜40mM、約2〜30mM、約5〜30mM、約2〜20mM、約5〜20mM、または約5〜15mMである。   In various embodiments, the formulation comprising the CNP variant has a pH of about 3-7, about 3-6, about 3.5-6.5, about 4-6, about 4-5, or about 4.5- 5.5. In some embodiments, for pH 4-5.5, a suitable buffer is acetic acid / acetate (eg, sodium acetate), and for pH 5.5-6, a suitable buffer is citric acid / citrate. Citric acid / citrate (eg sodium citrate) is also a suitable buffering agent in the pH 3-6 or pH 4-6 range. In certain embodiments, the buffering agent has a concentration in the formulation of about 2-50 mM, about 2-40 mM, about 2-30 mM, about 5-30 mM, about 2-20 mM, about 5-20 mM, or about 5-15 mM. is there.

CNP変異体の脱アミドを最小にし、または回避するために、変異体は、薬学的に許容される有機共溶媒、例えばグリセリン、エタノール、およびプロピレングリコール中に配合されてよい。脱アミドは加水分解によって起こるので、有機共溶媒を水の代わりにして、CNP変異体の、水との接触が最小にされる。有機水性溶媒系中の1つまたは複数の有機溶媒の濃度は、例えば、約10%から約99%、または、水が用いられないならば、約100%であってよい。   To minimize or avoid deamidation of the CNP variant, the variant may be formulated in pharmaceutically acceptable organic cosolvents such as glycerin, ethanol, and propylene glycol. Since deamidation occurs by hydrolysis, the organic co-solvent replaces water to minimize contact of the CNP variant with water. The concentration of the one or more organic solvents in the organic aqueous solvent system can be, for example, about 10% to about 99%, or about 100% if water is not used.

また、CNP変異体の脱アミドを最小にし、または回避するために、凍結乾燥によって製剤から水が除去されてよい。一部の態様において、凍結乾燥剤は、以下の成分:バッファー:酢酸ナトリウムおよび酢酸、またはクエン酸ナトリウムおよびクエン酸;等張剤/増量剤:マンニトール(例えば、3〜10%、2〜8%、または4〜6%);スクロース(例えば、6〜20%、5〜15%、または8〜12%);抗酸化剤:メチオニンおよび/またはアスコルビン酸の任意の組合せを含有し、各抗酸化剤の、CNP変異体に対するモル比は、約0.1:1から約1:1、約0.5:1から約5:1、約1:1から約15:1、約1:1から約10:1、または約3:1から約10:1である。   Also, water may be removed from the formulation by lyophilization to minimize or avoid deamidation of the CNP variant. In some embodiments, the lyophilizer comprises the following ingredients: buffer: sodium acetate and acetic acid, or sodium citrate and citric acid; isotonic / bulking agent: mannitol (eg, 3-10%, 2-8% Or 4-6%); sucrose (e.g., 6-20%, 5-15%, or 8-12%); antioxidants: containing any combination of methionine and / or ascorbic acid, each antioxidant The molar ratio of agent to CNP variant is from about 0.1: 1 to about 1: 1, from about 0.5: 1 to about 5: 1, from about 1: 1 to about 15: 1, from about 1: 1. From about 10: 1, or from about 3: 1 to about 10: 1.

また、脱アミドは、CNP組成物(例えば、液体製剤または凍結乾燥剤)をより低い温度、例えば約5℃、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、−40℃、−50℃、−60℃、−70℃、−80℃、−90℃、または−100℃にて保存することによって、最小にされ得、または回避され得る。   Deamidation also removes the CNP composition (e.g., liquid formulation or lyophilizer) at lower temperatures, e.g. It can be minimized or avoided by storing at 0 ° C, -60 ° C, -70 ° C, -80 ° C, -90 ° C, or -100 ° C.

CNP変異体中の酸化性残基(例えばメチオニン)の酸化を最小にし、または回避するために、変異体は、1つまたは複数の抗酸化剤と共に配合されてよい。例示的な抗酸化剤として、以下に限定されないが、メチオニン、アスコルビン酸、およびチオグリセロールが挙げられる。また、例えばメチオニン残基の酸化は、(液体製剤ならば)液体培地から窒素もしくはアルゴンで酸素をパージすることによって、かつ/またはコンテナもしくは包装から窒素もしくはアルゴンで酸素をパージすることによって、最小にされ得、または防止され得る。   In order to minimize or avoid oxidation of oxidative residues (eg methionine) in CNP variants, the variants may be formulated with one or more antioxidants. Exemplary antioxidants include, but are not limited to, methionine, ascorbic acid, and thioglycerol. Also, for example, oxidation of methionine residues is minimized by purging oxygen from liquid media (if liquid formulation) with nitrogen or argon and / or purging oxygen from container or packaging with nitrogen or argon. Can be prevented or prevented.

一部の態様において、吸着(例えば、CNP変異体の、プラスチックまたはガラスへの吸着)を最小にし、または防止するために、Polysorbate 20、Polysorbate 80、もしくはベンジルアルコール、またはそれらの組合せが、CNP製剤に加えられる。特定の態様において、各抗吸着剤は、約0.001%から約0.5%、約0.01%から約0.5%、約0.1%から約1%、約0.5%から約1%、約0.5%から約1.5%、約0.5%から約2%、または約1%から約2%の濃度である。製剤中の抗吸着剤の例示的な範囲として、限定されないが、約0.001%から約0.5%のPolysorbate 20、約0.001%から約0.5%のPolysorbate 80、および/または約0.5%から約1.5%のベンジルアルコールが挙げられる。   In some embodiments, Polysorbate 20, Polysorbate 80, or benzyl alcohol, or a combination thereof, is a CNP formulation to minimize or prevent adsorption (eg, adsorption of CNP variants to plastic or glass). Added to. In certain embodiments, each anti-adsorbent is about 0.001% to about 0.5%, about 0.01% to about 0.5%, about 0.1% to about 1%, about 0.5% From about 1%, from about 0.5% to about 1.5%, from about 0.5% to about 2%, or from about 1% to about 2%. Exemplary ranges of anti-adsorbents in the formulation include, but are not limited to, about 0.001% to about 0.5% Polysorbate 20, about 0.001% to about 0.5% Polysorbate 80, and / or From about 0.5% to about 1.5% benzyl alcohol.

特定の態様において、液体CNP製剤は、以下を含み、または凍結乾燥CNP製剤は、以下を含む製剤から調製される:(1)約30mM±5または10mMの濃度の緩衝剤を有し、pHが約4±0.5または1である酢酸/アセテート(例えば酢酸ナトリウム)バッファー、および(2)約1%±0.5%の濃度にてベンジルアルコール(例えば、防腐剤および/または抗吸着剤として)、そして任意で(3)約10%±5%の濃度にてスクロース。   In certain embodiments, the liquid CNP formulation comprises: or the lyophilized CNP formulation is prepared from a formulation comprising: (1) having a buffer at a concentration of about 30 mM ± 5 or 10 mM and having a pH of Acetic acid / acetate (eg, sodium acetate) buffer that is about 4 ± 0.5 or 1, and (2) benzyl alcohol (eg, as a preservative and / or anti-adsorbent) at a concentration of about 1% ± 0.5% ), And optionally (3) sucrose at a concentration of about 10% ± 5%.

本開示はまた、例えば、液体(例えば注射可能な滅菌)製剤または固体(例えば凍結乾燥された)製剤を含むボトル、バイアル、アンプル、管、カートリッジ、および/またはシリンジを含有するキットを提供する。キットはまた、限定されないが、注射用に、または濃縮物をより低い濃度に希釈するために、凍結乾燥剤をシリンジ内で再構成することを含む、固体(例えば凍結乾燥された)製剤を投与(例えば、注射による)用の溶液または懸濁液に再構成するための、薬学的に許容されるビヒクルまたはキャリア(例えば、溶媒、溶液、および/またはバッファー)を含有することもできる。さらに、即席注射溶液および懸濁液が、例えば、CNP含有組成物を含む滅菌粉末、顆粒、またはタブレットから調製され得る。キットはまた、分配装置、例えばエーロゾルまたは注射分配装置、ペンインジェクタ、オートインジェクタ、無針インジェクタ、シリンジ、および/または針を備えてもよい。   The present disclosure also provides kits containing, for example, bottles, vials, ampoules, tubes, cartridges, and / or syringes containing liquid (eg, injectable sterile) or solid (eg, lyophilized) formulations. The kit also administers a solid (eg lyophilized) formulation, including but not limited to reconstitution of the lyophilizate in a syringe for injection or to dilute the concentrate to a lower concentration Pharmaceutically acceptable vehicles or carriers (eg, solvents, solutions, and / or buffers) for reconstitution into solutions or suspensions (eg, by injection) can also be included. In addition, extemporaneous injection solutions and suspensions may be prepared from sterile powders, granules or tablets containing, for example, a CNP-containing composition. The kit may also comprise a dispensing device, such as an aerosol or injection dispensing device, a pen injector, an autoinjector, a needleless injector, a syringe, and / or a needle.

非限定的な例として、キットは、シングルチャンバまたはデュアルチャンバを有するシリンジを備えてよい。シングルチャンバシリンジについて、シングルチャンバは、注射用の溶液もしくは懸濁液に再構成され得る、注射用に準備された液体CNP製剤、固体(例えば凍結乾燥された)CNP製剤、または比較的少ない量の適切な溶媒系(例えばグリセリン)中のCNP変異体の液体製剤を含有してよい。デュアルチャンバシリンジについて、一方のチャンバが、薬学的に許容されるビヒクルまたはキャリア(例えば、溶媒系、溶液、またはバッファー)を含有してよく、他方のチャンバが、注射のために、第1のチャンバのビヒクルまたはキャリアを用いて溶液または懸濁液に再構成され得る、CNP変異体の固体(例えば凍結乾燥された)CNP製剤、または比較的少ない量の適切な溶媒系(例えばグリセリン)中の液体製剤を含有してよい。   As a non-limiting example, the kit may comprise a syringe having a single chamber or a dual chamber. For single chamber syringes, the single chamber is a liquid CNP formulation ready for injection, a solid (eg, lyophilized) CNP formulation, or a relatively small amount that can be reconstituted into an injectable solution or suspension. Liquid formulations of CNP variants in a suitable solvent system (eg glycerin) may be included. For dual chamber syringes, one chamber may contain a pharmaceutically acceptable vehicle or carrier (eg, solvent system, solution, or buffer) and the other chamber is the first chamber for injection. A CNP variant solid (eg, lyophilized) CNP formulation, or a liquid in a relatively small amount of a suitable solvent system (eg, glycerin) that can be reconstituted into a solution or suspension using a vehicle or carrier of Formulations may be included.

更なる例として、キットは、1つまたは複数のペンインジェクタ装置またはオートインジェクタ装置、およびデュアルチャンバカートリッジを備えてよい。カートリッジの一方のチャンバが、薬学的に許容されるビヒクルまたはキャリア(例えば、溶媒系、溶液、またはバッファー)を含有してよく、他方のチャンバが、注射のために、第1のチャンバのビヒクルまたはキャリアを用いて溶液または懸濁液に再構成され得る、CNP変異体の固体(例えば凍結乾燥された)CNP製剤、または比較的少ない量の適切な溶媒系(例えばグリセリン)中の液体製剤を含有してよい。カートリッジは、所望の期間(例えば、1日、2日、3日、1週、2週、3週、4週等)にわたる投薬に十分な量のCNP変異体を含むことができる。ペンインジェクタまたはオートインジェクタは、所望の量のCNP製剤をカートリッジから投与するように調整され得る。   As a further example, the kit may comprise one or more pen injector devices or autoinjector devices, and a dual chamber cartridge. One chamber of the cartridge may contain a pharmaceutically acceptable vehicle or carrier (eg, solvent system, solution, or buffer), and the other chamber may be the first chamber vehicle or Contains a CNP variant solid (eg, lyophilized) CNP formulation, or a liquid formulation in a relatively small amount of a suitable solvent system (eg, glycerin), which can be reconstituted into a solution or suspension using a carrier You can do it. The cartridge can contain an amount of CNP variant sufficient for dosing over a desired period of time (eg, 1 day, 2 days, 3 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, 4 weeks, etc.). The pen injector or autoinjector can be adjusted to dispense the desired amount of CNP formulation from the cartridge.

また、CNP変異体を含む薬学的組成物は、所望の期間、例えば1週、2週、3週、1ヵ月、2ヵ月、または3ヵ月にわたって投薬量の比較的一定のレベルを維持するための徐放系、放出制御系、または持続的放出系として製剤化されてよい。徐放製剤、放出制御製剤、および持続的放出製剤は、当技術分野において公知なように、例えば、生物分解性ポリマー系{これは、例えば、親水性ポリマー[例えば、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリ(ラクチド−グリコリド)]を含んでよい}を用いて調製されてよく、そして、例えば、マイクロパーティクル、マイクロスフェア、またはリポソームの形態をとってよい。   Also, a pharmaceutical composition comprising a CNP variant is intended to maintain a relatively constant level of dosage over a desired period of time, eg, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, 1 month, 2 months, or 3 months. It may be formulated as a sustained release system, a controlled release system, or a sustained release system. Sustained release formulations, controlled release formulations, and sustained release formulations are known in the art, for example, biodegradable polymer systems {eg, hydrophilic polymers [eg, polylactides, polyglycolides, poly ( Lactide-glycolide)], and may take the form of, for example, microparticles, microspheres, or liposomes.

投薬量および投薬の頻度
本明細書において用いられる用語、活性剤(例えばCNP変異体)の「治療的有効量」は、患者に治療的利点をもたらす量を指す。量は、個体毎に変わってよく、患者の全体的な健康状態を含むいくつかの要因によって決定され得る。CNP変異体の治療的有効量が、公開されている材料および手順を用いて、当業者によって容易に確認され得る。例えば、治療に用いられるCNP変異体の量は、軟骨変性の逆転、または軟骨成長の増大の許容可能な速度を与えるべきである。
Dosage and Frequency of Dosing As used herein, the term “therapeutically effective amount” of an active agent (eg, a CNP variant) refers to an amount that provides a therapeutic benefit to a patient. The amount can vary from individual to individual and can be determined by several factors including the overall health of the patient. A therapeutically effective amount of a CNP variant can be readily ascertained by one skilled in the art using published materials and procedures. For example, the amount of CNP variant used for treatment should provide an acceptable rate of reversal of cartilage degeneration or increase in cartilage growth.

特定の個体についての投薬頻度は、処置されることになる障害、ならびに治療に対する個体の状態および反応を含む種々の要因に応じて変わり得る。特定の態様において、CNP変異体を含有する薬学的組成物は、対象に、1日あたり約1回、2日あたり1回、3日あたり1回、1週あたり1回、1週あたり2回、1週あたり3回、2週毎に1回、または毎月投与される。   The frequency of dosing for a particular individual can vary depending on various factors, including the disorder to be treated and the individual's condition and response to therapy. In certain embodiments, a pharmaceutical composition containing a CNP variant is administered to a subject about once per day, once every two days, once every three days, once per week, twice per week. Administered three times per week, once every two weeks, or monthly.

本明細書における使用が意図されるCNP変異体は、骨関節炎、および骨関節炎関連症候がある他の症状を処置し、改善し、または予防するのに治療的に有効な用量で、患者に投与されてよい。CNP変異体の安全性および治療的有効性は、細胞培養または実験動物において標準的な薬理学的手順によって、例えば、LD50(集団の50%が致死する用量)およびED50(集団の50%で治療的に有効な用量)を判定することによって、判定され得る。毒性の作用と治療的効果との用量比が治療指数であり、これは、LD50/ED50比として表され得る。大きな治療指数を示す活性剤が通常好ましい。 A CNP variant intended for use herein is administered to a patient at a dose that is therapeutically effective to treat, ameliorate, or prevent osteoarthritis and other symptoms with osteoarthritis-related symptoms. May be. The safety and therapeutic efficacy of CNP variants can be determined by standard pharmacological procedures in cell cultures or experimental animals, for example, LD 50 (dose that kills 50% of the population) and ED 50 (50% of the population). To determine a therapeutically effective dose). The dose ratio between action and therapeutic effect of toxicity is the therapeutic index and it can be expressed as the ratio LD 50 / ED 50. Active agents that exhibit large therapeutic indices are usually preferred.

細胞培養アッセイおよび動物実験から得られるデータが、ヒトに用いられる投薬量の範囲を定めるのに用いられ得る。投薬量は通常、毒性がほとんどないかごく僅かな、ED50を含む循環濃度の範囲内に収まる。投薬量は、この範囲内で、使用される剤型および利用される投与経路に応じて変わってよい。治療的に有効な用量は、細胞培養アッセイおよび動物実験から決定され得る。 Data obtained from cell culture assays and animal studies can be used to define the range of dosages used in humans. The dosage is usually toxicity little or negligible, falls within a range of circulating concentrations that include the ED 50. The dosage may vary within this range depending on the dosage form used and the route of administration utilized. A therapeutically effective dose can be determined from cell culture assays and animal studies.

特定の態様において、本明細書中に記載されるCNP変異体は、約5または10nmol/kgから約300nmol/kg、または約20nmol/kgから約200nmol/kgの範囲の用量にて投与される。一部の態様において、CNP変異体は、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、125、130、140、150、160、170、175、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、350、400、450、500、750、1000、1250、1500、1750、もしくは2000nmol/kgの用量にて、または処置医師によって適切であると考えられた他の用量にて投与される。他の態様において、CNP変異体は、約5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、もしくは1000μg/kg、または約1、1.25、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、もしくは10mg/kgの用量にて、あるいは処置医師によって適切であると考えられた他の用量にて投与される。本明細書中に記載されるCNP変異体の用量は、限定されないが、毎日、1週あたり2または3回、毎週、2週毎、3週毎、毎月等を含む、本明細書中に記載される投薬頻度/投与頻度に従って投与されてよい。   In certain embodiments, the CNP variants described herein are administered at a dose ranging from about 5 or 10 nmol / kg to about 300 nmol / kg, or from about 20 nmol / kg to about 200 nmol / kg. In some embodiments, the CNP variant is about 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 350, 400, Administer at doses of 450, 500, 750, 1000, 1250, 1500, 1750, or 2000 nmol / kg, or other doses deemed appropriate by the treating physician. In other embodiments, the CNP variant is about 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190. , 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, or 1000 μg / kg, or about 1, 1.25, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, or 10 mg / Kg dose or at other doses deemed appropriate by the treating physician. The doses of CNP variants described herein include, but are not limited to, daily, 2 or 3 times per week, weekly, every 2 weeks, every 3 weeks, every month, etc. May be administered according to dosing frequency / dosing frequency.

特定の対象についてのCNP変異体の投薬/投与の頻度は、処置されることになる障害、ならびに治療に対する対象の状態および反応を含む種々の要因に応じて変わってよい。CNP変異体は、投薬あたり単回投与で投与されても複数回投与で投与されてもよい。特定の態様において、CNP変異体は、単回投与で、または複数回投与で、毎日、隔日、3日毎、1週あたり2回、1週あたり3回、毎週、隔週、3週毎、毎月、6週毎、2ヵ月毎、3ヵ月毎、または処置医師によって適切であると考えられるように投与される。   The frequency of CNP variant dosing / administration for a particular subject may vary depending on a variety of factors including the disorder to be treated and the subject's condition and response to therapy. The CNP variant may be administered in a single dose or multiple doses per dose. In certain embodiments, the CNP variant is a single dose or multiple doses daily, every other day, every third day, twice per week, three times per week, weekly, every other week, every third week, every month, Every 6 weeks, every 2 months, every 3 months, or as deemed appropriate by the treating physician.

一部の態様において、CNP変異体は、成長(例えば軟骨形成)の期間に続く、回復期間も見越して投与される。例えば、CNP変異体は、静脈内に、皮下に、関節内に、または別のモードによって、しばらくの間、毎日または1週あたり複数回投与されてから、処置なしの期間が続いてよく、そしてサイクルが繰り返される。一部の態様において、処置の初期の期間(例えば、毎日、または1週あたり複数回のCNP変異体が投与される)は、3日間、1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、7週間、8週間、9週間、10週間、11週間、または12週間である。関連する態様において、処置なしの期間は、3日間、1週間、2週間、3週間、または4週間続く。特定の態様において、CNP変異体の投薬レジメンは、3日間、毎日に続いて3日オフ;または1週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて3日もしくは1週オフ;または2週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて1週もしくは2週オフ;または3週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて1週、2週、もしくは3週オフ;または4週間、5週間、6週間、7週間、8週間、9週間、10週間、11週間、もしくは12週間、毎日もしくは1週あたり複数回に続いて1週、2週、3週、もしくは4週オフである。   In some embodiments, the CNP variant is administered in anticipation of a recovery period that follows the period of growth (eg, chondrogenesis). For example, CNP variants may be administered intravenously, subcutaneously, intraarticularly, or by another mode for a period of time, daily or multiple times per week, followed by a period of no treatment, and The cycle is repeated. In some embodiments, the initial period of treatment (eg, administered daily or multiple CNP variants per week) is 3 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, 4 weeks, 5 weeks. 6 weeks, 7 weeks, 8 weeks, 9 weeks, 10 weeks, 11 weeks, or 12 weeks. In related embodiments, the period of no treatment lasts for 3 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, or 4 weeks. In certain embodiments, the CNP variant dosing regimen is 3 days off daily followed by 3 days off; or 1 week, daily or multiple times per week followed by 3 days off or 1 week off; or 2 weeks daily Or multiple times per week followed by 1 or 2 weeks off; or 3 weeks, daily or multiple times per week followed by 1 week, 2 weeks, or 3 weeks off; or 4 weeks, 5 weeks, 6 weeks 7 weeks, 8 weeks, 9 weeks, 10 weeks, 11 weeks, or 12 weeks, daily or multiple times per week, followed by 1 week, 2 weeks, 3 weeks, or 4 weeks off.

投与モード
CNP変異体、またはこれを含む薬学的組成物は、種々の経路で、例えば、皮下、関節内、静脈内、動脈内、腹膜内、筋肉内、皮内、または髄腔内注射によって、対象に投与されてよい。一態様において、CNP変異体は、単回の皮下、関節内、静脈内、動脈内、腹膜内、筋肉内、皮内、または髄腔内注射によって、1日1回、隔日に1回、3日毎に1回、または1週につき1回投与される。
Modes of administration CNP variants, or pharmaceutical compositions comprising them, can be obtained by various routes, for example, by subcutaneous, intraarticular, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, intradermal, or intrathecal injection. It may be administered to a subject. In one aspect, the CNP variant is administered once daily, once every other day, by a single subcutaneous, intraarticular, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, intradermal, or intrathecal injection. It is administered once a day or once a week.

CNP変異体はまた、疾患の部位での、またはその近くへの直接注射によって投与されてもよい。さらに、CNP変異体は、標的作用部位(例えば、異常な、または変質した関節領域または軟骨領域)でのデポーの埋込みによって投与されてよい。これ以外にも、CNP変異体は、舌の下に舌下的に(例えば舌下錠)、肺中への吸入(例えば、インヘラまたはエーロゾルスプレー)によって、鼻腔中への送達(例えば鼻腔内スプレー)によって、眼中への送達(例えば点眼)によって、または経皮的送達によって(例えば、皮膚へのパッチによって)投与されてよい。CNP変異体は、マイクロスフェア、マイクロカプセル、リポソーム(電荷をもたない、または電荷をもった(例えばカチオン))、ポリマーマイクロパーティクル(例えば、ポリアミド、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリ(ラクチド−グリコリド))、マイクロエマルジョン等の形態で、経口投与されてもよい。   CNP variants may also be administered by direct injection at or near the site of disease. In addition, CNP variants may be administered by depot implantation at the target site of action (eg, an abnormal or altered joint or cartilage region). In addition, CNP variants can be delivered sublingually (eg sublingual tablets) under the tongue and delivered into the nasal cavity (eg, intranasal or aerosol spray) by inhalation into the lung (eg, inhaler or aerosol spray). ), By delivery into the eye (eg eye drops), or by transdermal delivery (eg by patches to the skin). CNP variants are microspheres, microcapsules, liposomes (uncharged or charged (eg cation)), polymer microparticles (eg polyamide, polylactide, polyglycolide, poly (lactide-glycolide)) Oral administration may be in the form of a microemulsion or the like.

投与の更なる方法は、浸透圧ポンプ(例えばAlzetポンプ)またはミニポンプ(例えばAlzetミニ浸透圧ポンプ)によるものであり、これらにより、所定の期間にわたるCNP変異体または薬学的組成物の制御された、連続的かつ/または徐放性の送達が可能となる。浸透圧ポンプまたはミニポンプは、皮下に、または標的部位(例えば、肢の長骨、骨端等)の近くに埋め込まれてよい。   Further methods of administration are by osmotic pumps (eg, Alzet pumps) or minipumps (eg, Alzet mini osmotic pumps), which allow controlled control of CNP variants or pharmaceutical compositions over a period of time, Continuous and / or sustained release delivery is possible. The osmotic pump or minipump may be implanted subcutaneously or near the target site (eg, long bones of the limb, epiphysis, etc.).

CNP変異体またはその組成物が他のモードによっても投与され得ることは、当業者にとって明らかであろう。CNP変異体またはその組成物の投与の最も有効なモードの決定は、当業者の技術範囲内である。   It will be apparent to those skilled in the art that CNP variants or compositions thereof can be administered by other modes. Determination of the most effective mode of administration of a CNP variant or composition thereof is within the skill of the artisan.

CNP変異体は、例えば、経口(口腔内および舌下を含む)、直腸、経鼻、局所的、肺、膣、もしくは非経口(筋肉内、動脈内、髄腔内、皮下、関節内、および静脈内を含む)投与に適した薬学的製剤として、または吸入もしくは通気による投与に適した形態で投与されてよい。意図される投与モードに応じて、薬学的製剤は、固体、半固体、または液体の剤型、例えばタブレット、坐薬、ピル、カプセル、粉末、液体、懸濁液、エマルジョン、クリーム、軟膏、ローション等の形態であってよい。製剤は、正確な投薬量の単回投与に適した単位剤型で提供されてよい。製剤は、有効量のCNP変異体、ならびに1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤、キャリア、および/または希釈剤、そして任意で1つもしくは複数の他の生物学的に活性な剤を含む。   CNP variants are, for example, oral (including buccal and sublingual), rectal, nasal, topical, lung, vaginal, or parenteral (intramuscular, intraarterial, intrathecal, subcutaneous, intraarticular, and It may be administered as a pharmaceutical formulation suitable for administration (including intravenous) or in a form suitable for administration by inhalation or insufflation. Depending on the intended mode of administration, the pharmaceutical formulation can be in solid, semi-solid or liquid dosage forms such as tablets, suppositories, pills, capsules, powders, liquids, suspensions, emulsions, creams, ointments, lotions, etc. It may be in the form of The formulation may be provided in unit dosage forms suitable for single administration of precise dosages. The formulation comprises an effective amount of the CNP variant, and one or more pharmaceutically acceptable excipients, carriers, and / or diluents, and optionally one or more other biologically active. Contains agents.

併用療法
一態様において、CNP変異体は、骨関節炎を処置し、改善し、または予防するのに有用な1つまたは複数の他の活性剤と併用されてよい。他の活性剤は、CNP変異体の効果を増強することができ、かつ/またはCNP変異体の効果以外の他の薬理効果を生じることができる。本明細書中に記載されるCNP変異体と併用され得る活性剤の非限定的な例として、他のナトリウム利尿ペプチド(例えばBNP)、ならびにペプチダーゼおよびプロテアーゼ(例えばNEPおよびフーリン)、NPR−Cおよびチロシンキナーゼ(例えばFGFR−3)のインヒビター(例えばアンタゴニスト)がある。NEPインヒビターの例として、限定されないが、チオルファンおよびカンドキサトリルが挙げられる。NPR−Cインヒビターの共使用はまた、NPR−Cによる変異体のクリアランスの阻害を介して、CNP変異体の半減期を長くし得る。
Combination Therapy In one aspect, CNP variants may be combined with one or more other active agents useful for treating, ameliorating, or preventing osteoarthritis. Other active agents can enhance the effects of the CNP variant and / or produce other pharmacological effects other than those of the CNP variant. Non-limiting examples of active agents that can be used in combination with the CNP variants described herein include other natriuretic peptides (eg, BNP), and peptidases and proteases (eg, NEP and furin), NPR-C and There are inhibitors (eg, antagonists) of tyrosine kinases (eg, FGFR-3). Examples of NEP inhibitors include, but are not limited to, thiorphan and candoxatril. Co-use of NPR-C inhibitors can also increase the half-life of CNP mutants through inhibition of mutant clearance by NPR-C.

CNP変異体は、抗炎症薬または鎮痛剤、例えば抗炎症剤、NSAID、コルチコステロイド、およびヒアルロン酸と組み合わされて投与されてよい。   CNP variants may be administered in combination with anti-inflammatory or analgesic agents such as anti-inflammatory agents, NSAIDs, corticosteroids, and hyaluronic acid.

併用療法において適切な治療的結果を達成するために、当業者であれば一般に、対象にCNP組成物および他の治療薬を、所望の治療的結果(例えば、軟骨の修復、または軟骨変性の減少)をもたらすのに有効な組合せ量で投与するであろう。このプロセスは、CNP組成物および他の治療剤を同時に投与することを含んでよい。同時の投与は、CNP変異体および他の治療剤の双方を含む単一の組成物または薬理学的タンパク質製剤を投与することによって達成され得る。これ以外にも、他の治療剤は、CNP変異体の薬理学的製剤(例えば、タブレット、注射、または飲料)とほぼ同時に、別々に服用されてよい。CNP変異体はまた、摂取に適した食品、例えばブラウニー、パンケーキ、またはケーキ中に配合されてもよい。   In order to achieve an appropriate therapeutic outcome in combination therapy, one of ordinary skill in the art typically applies a CNP composition and other therapeutic agent to a subject to produce the desired therapeutic outcome (eg, cartilage repair, or reduced cartilage degeneration). ) Will be administered in a combination amount effective to provide. This process may include administering the CNP composition and the other therapeutic agent simultaneously. Simultaneous administration can be accomplished by administering a single composition or pharmacological protein formulation that includes both the CNP variant and the other therapeutic agent. In addition, other therapeutic agents may be taken separately at about the same time as the CNP variant pharmacological formulation (eg, tablet, injection, or beverage). CNP variants may also be formulated in foods suitable for consumption, such as brownies, pancakes, or cakes.

他の選択肢において、CNP変異体の投与は、分から時間に及ぶインターバルだけ、他の治療剤の投与に先行してもよいし、その後に続いてもよい。他の治療剤およびCNP組成物が別々に投与される態様において、当業者であれば、一般に、CNP変異体および他の治療剤が、互いの適切な時間以内に投与されて、CNP変異体および他の治療剤の双方が、患者に対する有益な効果を相乗的に、または相加的に生じ得ることを確実にするであろう。例えば、当業者であれば、他の治療剤の約0.5〜6時間(前または後)以内に、CNP組成物を投与し得る。一態様において、CNP組成物は、他の治療剤の約1時間(前または後)以内に投与される。   In other options, administration of the CNP variant may precede or follow administration of the other therapeutic agent by an interval ranging from minutes to hours. In embodiments where the other therapeutic agent and the CNP composition are administered separately, one of skill in the art will generally recognize that the CNP variant and the other therapeutic agent are administered within an appropriate time of each other, and the CNP variant and Both other therapeutic agents will ensure that a beneficial effect on the patient can occur synergistically or additively. For example, one of ordinary skill in the art can administer the CNP composition within about 0.5-6 hours (before or after) of the other therapeutic agent. In one aspect, the CNP composition is administered within about 1 hour (before or after) of the other therapeutic agent.

患者集団の同定およびモニタリング
CNP治療に適した対象を同定するプロトコルが確立され得る。例えば、関節吸引/滑液分析、X線、および/またはMRI技術を用いて、適した患者が同定され得る。所定の患者がCNP治療に反応するかを判定するプロトコルもまた確立され得る。例えば、骨関節炎の処置について、成長の指標、例えば軟骨成長測定値および運動能評価が測定され得る。
Patient population identification and monitoring Protocols can be established to identify subjects suitable for CNP treatment. For example, a suitable patient can be identified using joint aspiration / synovial fluid analysis, X-ray, and / or MRI techniques. A protocol can also be established to determine whether a given patient responds to CNP treatment. For example, for the treatment of osteoarthritis, growth indicators such as cartilage growth measurements and motility assessment can be measured.

一CNPシグナル伝達マーカーは、cGMP(グアノシン3’,5’環状モノホスフェート)である。CNPが、その同族の受容体NPR−Bに結合して、これを活性化した後に、この細胞内シグナル伝達分子のレベルが増大する。cGMPのレベルの上昇が、CNP曝露後の細胞培養抽出物(インビトロ)、CNP曝露後の骨外植片試験(エクスビボ)由来の馴化培地から、そして皮下、静脈内、または当技術分野において公知の他の投与経路を介したCNP投与後の数分以内の血漿(インビボ)中で、測定され得る。   One CNP signaling marker is cGMP (guanosine 3 ', 5' cyclic monophosphate). After CNP binds to and activates its cognate receptor NPR-B, the level of this intracellular signaling molecule increases. Increased levels of cGMP are known from cell culture extracts after CNP exposure (in vitro), conditioned media from bone explant tests after CNP exposure (ex vivo), and subcutaneously, intravenously, or known in the art It can be measured in plasma (in vivo) within minutes after CNP administration via other routes of administration.

また、軟骨特異的分析物(または軟骨関連マーカー)が、CNP有効性を評価するのに測定されてもよい。例えば、切断されたコラーゲンII型のフラグメントが、軟骨代謝の軟骨特異的マーカーである。コラーゲンII型は、軟骨の主要な有機構成成分であり、コラーゲンII型のフラグメント(切断されたコラーゲン)は、軟骨代謝の後に、循環系中に放出されてから、尿中に分泌される。軟骨代謝が、新しい骨形成に先行する。   A cartilage specific analyte (or cartilage related marker) may also be measured to assess CNP effectiveness. For example, cleaved collagen type II fragments are cartilage-specific markers of cartilage metabolism. Collagen type II is a major organic component of cartilage, and collagen type II fragments (cut collagen) are released into the circulatory system after cartilage metabolism and then secreted into the urine. Cartilage metabolism precedes new bone formation.

軟骨の形成および成長または変性についての他の潜在的バイオマーカーとして、コンドロイチン硫酸アグリカン(軟骨代謝の軟骨特異的マーカー)、コラーゲンII型のプロペプチド(軟骨形成の軟骨特異的マーカー)、増殖細胞核抗原(PCNA)、コンドロイチン硫酸アグリカン、シンデカン−3、およびアネキシンVIが挙げられる。軟骨関連バイオマーカーは、例えば、有効性/薬力学的インビボ試験由来の、そしてエクスビボ試験の馴化培地由来の血清中で、市販のキットを用いて測定され得る。   Other potential biomarkers for cartilage formation and growth or degeneration include chondroitin sulfate aggrecan (cartilage specific marker for cartilage metabolism), collagen type II propeptide (cartilage specific marker for cartilage formation), proliferating cell nuclear antigen ( PCNA), chondroitin sulfate aggrecan, syndecan-3, and annexin VI. Cartilage-related biomarkers can be measured using commercially available kits, for example, in serum from efficacy / pharmacodynamic in vivo studies and from conditioned media for ex vivo testing.

一態様において、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルが、インビボで軟骨の形成および成長に対するCNP変異体の効果をモニタするためにCNP変異体が投与された対象において、アッセイまたは測定される。例えば、少なくとも1つの骨関連バイオマーカーまたは軟骨関連バイオマーカーのレベルの増大は、CNP変異体の投与が、骨成長に対して正の効果を有しており、骨格の形成異常、およびCNP活性の低下と関連した他の骨関連疾患もしくは軟骨関連疾患または障害の処置に有用であることを示し得る。例示的な軟骨関連バイオマーカーとして、以下に限定されないが、CNP(例えばCNPの内因性レベル)、cGMP、コラーゲンII型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンII型およびそのフラグメント、コラーゲンI型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンI型およびそのフラグメント、増殖細胞核抗原(PCNA)、コンドロイチン硫酸アグリカン、シンデカン−3、ならびにアネキシンVIが挙げられる。   In one aspect, the level of at least one cartilage-related biomarker is assayed or measured in a subject that has been administered a CNP variant to monitor the effect of the CNP variant on cartilage formation and growth in vivo. For example, an increase in the level of at least one bone-related biomarker or cartilage-related biomarker indicates that administration of a CNP variant has a positive effect on bone growth, skeletal dysplasia, and CNP activity. It may be useful in the treatment of other bone-related or cartilage-related diseases or disorders associated with decline. Exemplary cartilage-related biomarkers include, but are not limited to, CNP (eg, endogenous levels of CNP), cGMP, collagen type II propeptide and fragments thereof, collagen type II and fragments thereof, collagen type I propeptide And fragments thereof, collagen type I and fragments thereof, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), chondroitin sulfate aggrecan, syndecan-3, and annexin VI.

種々の態様において、バイオマーカーは、CNP変異体が投与されることとなる、投与されている、または投与された対象から生体サンプルを得ることによって測定される。バイオマーカーは、以下に限定されないが、ウェスタンブロット、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、および酵素活性アッセイを含む、当技術分野において公知の技術を用いて測定され得る。生体サンプルは、血液、血清、尿、または他の生体液であってよい。   In various embodiments, a biomarker is measured by obtaining a biological sample from a subject to which a CNP variant will be administered, being administered, or administered. Biomarkers can be measured using techniques known in the art including, but not limited to, Western blots, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs), and enzyme activity assays. The biological sample can be blood, serum, urine, or other biological fluid.

本開示の付加的な局面および詳細が、以下の実施例から明らかとなろう。これらは、限定ではなく例証となることが意図される。   Additional aspects and details of the disclosure will be apparent from the following examples. These are intended to be illustrative rather than limiting.

F.実施例
実施例1
ラット骨関節炎モデル
275〜300グラムのラットにおける片側の内側半月板破裂により、進行性軟骨変性が迅速に生じる(軟骨細胞およびプロテオグリカンの損失、フィブリル化、骨増殖体の形成、および軟骨細胞のクローニングによって特徴付けられる)。このモデルは、関節腔が開くと半月板が大腿骨に向けられる(reflected toward)ように、内側側副靭帯の、半月板への付着部の直ぐ下での離断によって実行される。半月板を、その最も狭い点にて(小骨から離れて)、脛骨表面に損傷を与えないように気を付けて、そして結果として生じる横断面が、別個の、自由に移動可能な前方半月板の半分および後方半月板の半分を生成することを確認して、カットする。
F. Example Example 1
Rat osteoarthritis model Unilateral medial meniscal rupture in 275-300 gram rats results in rapid progressive cartilage degeneration (by chondrocyte and proteoglycan loss, fibrillation, bone growth, and chondrocyte cloning) Characterized). This model is performed by a transection of the medial collateral ligament just below the attachment to the meniscus so that the meniscus is reflected toward the femur when the joint space is opened. Care should be taken not to damage the meniscus at its narrowest point (away from the ossicles) on the tibial surface and the resulting cross-section is a separate, freely movable anterior meniscus Make sure to produce half and half of the posterior meniscus and cut.

進行性の軟骨変性の変化が、術後3〜6週まで起こり、脛骨の軟骨変性は、脛骨の外側1/3で部分的に重度であり得、中央および内側1/3で、変性の変化の重篤度はより小さい。骨増殖体は、サイズが最終的に非常に大きくなり(内側脛骨)、そして次第に増大する。モデルは進行性であり、実質的に全てのラットで、12ヵ月以内に総軟骨が損失する(象牙質化した骨になる)。病変は適度に一貫している。ラットに術後直ちに重量負荷を戻すと、歩行分析により、手術をされた膝の負荷力の、あったとしても僅かな変化が示唆される。ゾーン分析が、中間そして内側1/3における処置の効果を明らかにし得るが、軟骨変性の急速な進行のために、保護効果は、脛骨の軟骨の外側1/3において必ずしも明らかでない。大幅な軟骨下骨変化および骨端骨変化が、最も大きな病変重篤度の領域に対して下位の内側の脛骨で生ずる。これらは、軟骨下骨への破損が小さい、石灰化した軟骨層の好塩基性の増大から、骨の周囲が硬化した、骨端における骨吸収の領域への関節軟骨の明白な崩壊まで、大きさおよび型が変動する。したがって、このモデルは、剤の軟骨保護効果だけでなく、骨保存活性も評価する機会を提供する。モデルは比較的短い期間のものであり、動物は、外科手術に対する反応が非常に一貫している。   Progressive cartilage degeneration changes occur up to 3-6 weeks after surgery, and tibial cartilage degeneration can be partially severe in the outer 1/3 of the tibia and in the central and medial 1/3 Is less severe. Bone proliferators eventually become very large in size (medial tibia) and gradually increase. The model is progressive, with loss of total cartilage (resulting in dentinized bone) within 12 months in virtually all rats. Lesions are reasonably consistent. When the weight load is returned to the rat immediately after surgery, gait analysis suggests a slight, if any, change in the load force on the operated knee. Zone analysis may reveal the effect of treatment in the middle and medial 1/3, but due to the rapid progression of cartilage degeneration, the protective effect is not necessarily evident in the lateral 1/3 of the tibial cartilage. Significant subchondral and epiphyseal bone changes occur in the lower medial tibia for areas of greatest lesion severity. These are large, ranging from increased basophilization of the calcified cartilage layer, with less damage to the subchondral bone, to apparent disintegration of the articular cartilage into a region of bone resorption at the epiphysis, where the periphery of the bone has hardened. The size and type vary. Therefore, this model provides an opportunity to evaluate not only the cartilage protective effect of the agent, but also the bone preservation activity. The model is of a relatively short duration and the animals have a very consistent response to surgery.

このラットモデルを用いて、CNP変異体の、骨関節炎における軟骨損傷の遅延または修復に対する効果を判定した。そこにはCNPが、関節損傷または外傷に応じて送達されている。このモデルにおいて、破裂が半月板に導入されて、関節損傷が引き起こされ、これが軟骨変性および骨関節炎をもたらす(Janusz et al., Osteoarthritis Cartilage, 10:785-791, 2002)。雄Lewisラットに、0日目に片側の内側半月板切除術を受けさせ;対照ビヒクルまたはCNP変異体Gly−CNP−37の投与を、7日目に始め;そして動物を、罹患関節の組織病理学的分析のために、29日目に安楽死させた。Gly−CNP−37(対照ビヒクル中0.71または2.2mg/mLにて提供した)または対照ビヒクルのみを3週間、1週あたり3回(M、W、F)、関節内(IA)注射により投与した。歩行分析、および膝における軟骨細胞死/軟骨変性の組織病理学的調査によって、治療的有効性を評価した。   This rat model was used to determine the effect of CNP mutants on delaying or repairing cartilage damage in osteoarthritis. There, CNP is delivered in response to joint damage or trauma. In this model, a rupture is introduced into the meniscus, causing joint damage that results in cartilage degeneration and osteoarthritis (Janusz et al., Osteoarthritis Cartilage, 10: 785-791, 2002). Male Lewis rats undergo unilateral medial meniscectomy on day 0; administration of control vehicle or CNP variant Gly-CNP-37 begins on day 7; Euthanized on day 29 for physical analysis. Gly-CNP-37 (provided at 0.71 or 2.2 mg / mL in control vehicle) or control vehicle alone, 3 weeks, 3 times per week (M, W, F), intra-articular (IA) injection Administered. Therapeutic efficacy was assessed by gait analysis and histopathological investigation of chondrocyte death / cartilage degeneration in the knee.

外科手術
詳細には、外科手術動物をイソフルランで麻酔して、右の膝および下脚領域を、外科手術用に用意した。半月板破裂のために、膝の内側面を横切って皮膚切開して、内側の側副靭帯を、鈍的切開によって曝した後に、離断した。完全な破裂および閉じた創傷をシミュレートするために、内側半月板の全層をカットした。術後90分で、動物を1%CMC(2mL/kg、50mg/ml)中アセトアミノフェン(100mg/kg、PO)の用量で処置した。後続の用量を、術後24時間で(必要に応じて)与えた。
Surgery In detail, surgical animals were anesthetized with isoflurane and the right knee and lower leg regions were prepared for surgery. For meniscal rupture, a skin incision was made across the medial side of the knee and the medial collateral ligament was exposed by blunt dissection and then transected. To simulate a complete rupture and closed wound, the entire layer of the inner meniscus was cut. Ninety minutes after surgery, animals were treated with a dose of acetaminophen (100 mg / kg, PO) in 1% CMC (2 mL / kg, 50 mg / ml). Subsequent doses were given 24 hours after surgery (as needed).

組織病理学
組織病理学的分析のために、手術をした関節を、安楽死させたラットから回収した。5%ギ酸脱灰剤中での4〜6日後、手術をした関節を、正面でおおよそ等しい2つの半分にカットして、パラフィンに包埋する。切片を、それぞれ手術をした右膝からおおよそ160μmにてカットして、トルイジンブルーで着色した。Gly−CNP−37の、骨関節炎の進行に対する効果を評価するために、以下のパラメータを、処置した各関節について測定またはスコア化し、そしてビヒクル処置対照関節と比較した:軟骨変性、病変の深さ、病変の幅、石灰化した軟骨層および軟骨下骨への損傷、内側脛骨の軟骨下骨/骨端小柱骨の肥厚/硬化、骨増殖体の厚さ、コラーゲンの損傷、成長板の厚さ、ならびに内側側副靭帯/滑膜の修復。
Histopathology For the histopathological analysis, the operated joints were collected from euthanized rats. After 4-6 days in 5% formic acid decalcifier, the operated joint is cut into two roughly equal halves on the front and embedded in paraffin. Sections were cut at approximately 160 μm from each operated right knee and colored with toluidine blue. To evaluate the effect of Gly-CNP-37 on the progression of osteoarthritis, the following parameters were measured or scored for each treated joint and compared to a vehicle treated control joint: cartilage degeneration, lesion depth , Lesion width, damage to calcified cartilage layer and subchondral bone, medial tibia subchondral / apical trabecular bone thickening / hardening, bone growth, collagen damage, growth plate thickness As well as medial collateral ligament / synovial repair.

一部のパラメータ(注目する場合)について、脛骨プラトーにわたる領域差を、各切片を3つのゾーン(1−外側、2−中間、3−内側)に分けることによって、考慮する。   For some parameters (if noted), the regional differences across the tibial plateau are considered by dividing each section into three zones (1-outside, 2-medium, 3-inside).

データは、Studentのt検定またはMann-WhitneyのU検定(ノンパラメトリック)を用いて分析した。適しているならば、データは、一元配置の分散分析(1−方向ANOVA)またはKruskal-Wallis検定(ノンパラメトリック)を、適切な多重比較事後検定と共に用いて、全群にわたってさらに分析してもよい。統計的検定は、データの正規性および分散の均一性に関するある仮説を設定して、検定がこの仮説に反するならば、更なる分析を必要としてよい。全ての検定についての有意性は、p<0.05に設定した。   Data were analyzed using Student's t-test or Mann-Whitney U-test (nonparametric). If appropriate, the data may be further analyzed across the entire group using a one-way analysis of variance (1-way ANOVA) or Kruskal-Wallis test (nonparametric) with appropriate multiple comparison post-tests. . Statistical tests may establish certain hypotheses regarding the normality of the data and the uniformity of the variance and may require further analysis if the test violates this hypothesis. Significance for all tests was set at p <0.05.

内側脛骨および大腿骨の一般的な軟骨変性
一般的な軟骨変性を、各関節について、軟骨細胞の死/損失、プロテオグリカン(PG)の損失、およびコラーゲンの損失またはフィブリル化の評価によって判定して、表1に示すようにスコア化した。
General cartilage degeneration of the medial tibia and femur General cartilage degeneration was determined for each joint by assessment of chondrocyte death / loss, proteoglycan (PG) loss, and collagen loss or fibrillation, Scored as shown in Table 1.

(表1)軟骨変性の組織病理学的スコア化基準

Figure 2019505486
(Table 1) Histopathological scoring criteria for cartilage degeneration
Figure 2019505486

各ゾーンについてデータを表すことに加えて、軟骨変性についての3つのゾーンの総計を算出した。低い用量(35.5μg/用量)または高い用量(110μg/用量)にてGly−CNP−37で処置したラットは、未処置の対照ラットと比較して、脛骨における軟骨変性の有意な減少を示した(図1)。   In addition to representing the data for each zone, a total of three zones for cartilage degeneration was calculated. Rats treated with Gly-CNP-37 at low dose (35.5 μg / dose) or high dose (110 μg / dose) showed a significant reduction in cartilage degeneration in the tibia compared to untreated control rats. (FIG. 1).

内側脛骨の病変の深さおよび幅
病変のいずれかの型の深さ(病変深さ)およびタイドマークまでの深さ(総深さ)を、脛骨プラトーの3つのゾーンのそれぞれにおける、最も大きな病変重篤度の領域において、接眼ミクロメータによって測定した。これらの測定値から、病変深さを総深さで割ることによって、深さ比を各関節について算出した。タイドマークまでの総深さは、ゾーンの中間点にて測定した場合に、同化物(anabolics)の比較用の3つのゾーンのそれぞれにおける軟骨厚さの平均測定値となり得る。図2は、深さ比が、ビヒクル処置対照と比較して、Gly−CNP−37処置群で向上したことを示す。いずれかの変性(細胞の損失、プロテオグリカンの損失、またはコラーゲンの損傷)に影響を受けた、接眼ミクロメータによって測定した軟骨の幅もまた、CNP処置群において向上した(図3)。この測定は、表面にわたって隣接する軟骨変性(外側1/3)による骨増殖体の起点から、接線方向の層および基礎となる軟骨が組織学的に正常に見える点にまで延びる。
Depth and width of the medial tibia lesion The depth of any type of lesion (lesion depth) and the depth to the tide mark (total depth) are the largest lesions in each of the three zones of the tibial plateau Measured by eyepiece micrometer in the severity area. From these measurements, the depth ratio was calculated for each joint by dividing the lesion depth by the total depth. The total depth to the tide mark can be an average measurement of cartilage thickness in each of the three zones for comparison of anabolics when measured at the midpoint of the zone. FIG. 2 shows that the depth ratio was improved in the Gly-CNP-37 treated group compared to the vehicle treated control. Cartilage width as measured by eyepiece micrometer, affected by any degeneration (cell loss, proteoglycan loss, or collagen damage) was also improved in the CNP treated group (FIG. 3). This measurement extends from the origin of the bone growth body due to adjacent cartilage degeneration (outside 1/3) across the surface to the point where the tangential layer and underlying cartilage appear histologically normal.

大幅な軟骨変性は、接眼ミクロメータで測定して、軟骨厚さの50%超に延びる軟骨細胞およびプロテオグリカンの損失として定義される。典型的には、このモデルにおいて、コラーゲンの損傷は軽度(25%までの深さと定義する)またはそれ以上である。しかしながら、軟骨細胞およびプロテオグリカンの損失は著しく、軟骨深さの少なくとも50%またはそれ以上にまで延び、永続的な構造変化が生じた領域であることを示す。大幅な軟骨変性を示す、手術をした関節の幅を、Gly−CNP−37処置動物およびビヒクル処置対照において測定して、大幅な変性を減少させるCNP変異体の能力を評価した。図4に示すように、ビヒクル処置対照は、変性幅の減少をほとんど示さなかった一方、Gly−CNP−37処置動物は、大幅な脛骨軟骨変性の、50%を超える向上を示した。   Significant cartilage degeneration is defined as the loss of chondrocytes and proteoglycans extending over 50% of cartilage thickness as measured with an eyepiece micrometer. Typically, in this model, collagen damage is mild (defined as a depth of up to 25%) or more. However, the loss of chondrocytes and proteoglycans is significant, extending to at least 50% or more of the cartilage depth, indicating a region where permanent structural changes have occurred. The width of the operated joint, showing significant cartilage degeneration, was measured in Gly-CNP-37 treated animals and vehicle treated controls to assess the ability of CNP variants to reduce significant degeneration. As shown in FIG. 4, vehicle-treated controls showed little reduction in degeneration width, while Gly-CNP-37 treated animals showed greater than 50% improvement in significant tibial cartilage degeneration.

石灰化した軟骨層および軟骨下骨の損傷
石灰化した軟骨層および軟骨下骨への損傷を、表2における基準を用いてスコア化した。
Damage to Calcified Cartilage Layer and Subchondral Bone Damage to the calcified cartilage layer and subchondral bone was scored using the criteria in Table 2.

(表2)軟骨層および軟骨下骨の損傷の組織病理学的スコア化基準

Figure 2019505486
Table 2: Histopathological scoring criteria for cartilage layer and subchondral bone damage
Figure 2019505486

Gly−CNP−37によるより高い用量(110μg/用量)での処置は、石灰化した軟骨および軟骨下骨の損傷を、ビヒクル処置動物のおおよそ2.4のスコアから、Gly−CNP−37処置動物の1.3にまで減少させた。また、Gly−CNP−37によるより低い用量(35.5μg/用量)での処置は、石灰化した軟骨および軟骨下骨の損傷を、より高い用量ほどではないにせよ、減少させた。   Treatment with higher doses (110 μg / dose) with Gly-CNP-37 caused calcified cartilage and subchondral bone damage from a score of approximately 2.4 for vehicle treated animals, Gly-CNP-37 treated animals. To 1.3. Also, treatment with lower doses (35.5 μg / dose) with Gly-CNP-37 reduced calcified cartilage and subchondral bone damage, if not higher doses.

脛骨の肥厚、骨増殖体の厚さ、および総関節スコア
内側の脛骨軟骨下骨/骨端小柱骨の肥厚/硬化を、表3に示す基準に基づいて、外側脛骨および/または正常な左内側脛骨との比較を用いて、スコア化した。
Tibia thickening, bone proliferator thickness, and total joint score Thickness / hardening of medial subtibial / epiphyseal trabecular bone based on criteria shown in Table 3, lateral tibia and / or normal left Scores were made using a comparison with the medial tibia.

(表3)骨肥厚の組織病理学的スコア化

Figure 2019505486
(Table 3) Histopathological scoring of bone thickening
Figure 2019505486

結果は、本試験によって設定した有意性を示さなかったが、Gly−CNP−37による双方の用量での処置は、ビヒクル処置対照と比較して、内側の脛骨軟骨下骨/骨端小柱骨の肥厚/硬化の観察可能な減少を示した。   The results did not show the significance set by this study, but treatment with both doses with Gly-CNP-37 resulted in medial subtibia subchondral / apical trabecular bone compared to vehicle treated controls. Showed an observable reduction in thickening / hardening.

骨増殖体の厚さ(滑膜に向けて延びる最も遠い点までのタイドマーク)を、接眼ミクロメータで測定した。スコアを、表4における基準に従って、各切片(典型的には脛骨上に見出される)における最も大きな骨増殖体につけた。   The thickness of the bone growth body (tide mark to the farthest point extending towards the synovium) was measured with an eyepiece micrometer. A score was assigned to the largest bone growth in each section (typically found on the tibia) according to the criteria in Table 4.

(表4)骨増殖体の厚さのスコア化

Figure 2019505486
Table 4: Bone proliferator thickness scoring
Figure 2019505486

Gly−CNP−37による高い用量(110μg/用量)での処置が、脛骨増殖体測定値をおおよそ24%減少させ(p<0.05)、そして脛骨増殖体スコアをおおよそ34%減少させた(p<0.05)。骨増殖体は、OA関節において起こる骨の成長である。骨増殖体スコアデータは、CNP変異体が、骨増殖体、すなわち骨の成長を減少させることができることを実証する。この観察は、骨成長を促進するCNPおよびCNP変異体の公知の役割を考えると、驚くべきかつ予想外なことである。   Treatment with high dose (110 μg / dose) with Gly-CNP-37 reduced tibial proliferator measurements by approximately 24% (p <0.05) and reduced tibial proliferator score by approximately 34% ( p <0.05). Bone growth is the growth of bone that occurs in OA joints. Bone proliferator score data demonstrates that CNP variants can reduce bone growth, ie bone growth. This observation is surprising and unexpected given the known role of CNP and CNP variants that promote bone growth.

「総関節スコア」を、脛骨および大腿骨の軟骨変性の3つのゾーンスコアのそれぞれと骨増殖体スコア(大腿骨ありの総関節スコア)とを合計することによって、ならびに脛骨軟骨変性のみの3つのゾーンスコアのそれぞれと骨増殖体スコア(大腿骨なしの総関節スコア)とを合計することによって、各関節について算出した。図5に示すように、110μg/用量でのGly−CNP−37は、大腿骨なしの総関節スコアを有意に減少させた。また、Gly−CNP−37による、より低い35.5μg/用量での処置は、より高い用量と比較して、それほどではないにせよ、大腿骨なしの総関節スコアの向上を示した。大腿骨についてのスコアを含めた場合(図6)、結果は、Gly−CNP−37が、双方の用量にて総関節スコアを、有意なレベルにではないが減少させることを示している。   The “total joint score” is calculated by summing each of the three zone scores for cartilage degeneration of the tibia and femur and the bone proliferator score (total joint score with femur) and for the three of the tibial cartilage degeneration only Each zone score was calculated for each joint by summing the bone proliferator score (total joint score without femur). As shown in FIG. 5, Gly-CNP-37 at 110 μg / dose significantly reduced the total joint score without femur. Also, treatment with Gly-CNP-37 at the lower 35.5 μg / dose showed an improvement in the total joint score without the femur, if not so, compared to the higher dose. When including a score for the femur (FIG. 6), the results show that Gly-CNP-37 reduces the total joint score, but not to a significant level, at both doses.

コラーゲンの損傷、成長板の厚さ、および靭帯/滑膜の修復
内側の脛骨プラトー(最も酷く罹患した切片の半分2つ)にわたるコラーゲンの損傷を、接眼ミクロメータ、および以下のパラメータを用いて、以下の総幅を測定することによって評価した:任意の損傷(表面から全層の損失に及ぶフィブリル化);重度の損傷(コラーゲンの、タイドマークまでの総損失またはほぼ総損失、厚さの>90%);顕著な損傷(軟骨厚さの61〜90%を通って延びる);中程度の損傷(軟骨厚さの31〜60%を通って延びる);軽度の損傷(軟骨厚さの11〜30%を通って延びる);および軽微な損傷(非常に表面の、上部10%のみに影響を及ぼす)。
Collagen damage, growth plate thickness, and ligament / synovial repair Collagen damage across the medial tibial plateau (two half of the most severely affected sections) was measured using an eyepiece micrometer and the following parameters: Assessed by measuring the following total width: arbitrary damage (fibrillation ranging from surface to full layer loss); severe damage (total loss of collagen to tide mark or nearly total loss, thickness>90%); significant damage (extends through 61-90% of cartilage thickness); moderate damage (extends through 31-60% of cartilage thickness); mild damage (11 of cartilage thickness) Extending through ~ 30%); and minor damage (extremely affects only the top 10% of the surface).

Gly−CNP−37による、より低い用量およびより高い用量の双方での処置により、未処置の対照と比較して、重度の変性、顕著な変性、および中程度の変性を有する領域は、より少なかった。   Treatment with both lower and higher doses with Gly-CNP-37 resulted in fewer areas with severe degeneration, marked degeneration, and moderate degeneration compared to untreated controls. It was.

成長板の厚さを、全ての膝において、内側および外側の骨端軟骨のおおよその中間点(切片の非接線方向の領域を仮定する)にて内側の側部および外側の側部(2つの測定値/関節)で、接眼ミクロメータを用いて測定した。Gly−CNP−37の、110μgの用量での投与は、内側の成長板の厚さを有意に減少させた。35.5μgの用量でのGly−CNP−37は、統計分析による有意な減少ではないが、内側の厚さの減少を示した(図7)。また、層別解析でも確認した。そこでは、外側の厚さを内側の厚さから減算して、2つの間の差異を判定した。図8は、この分析を用いて、より高い用量でのGly−CNP−37が成長板の厚さを有意に減少させた一方、より低い用量が、より高い用量と同程度にではないが、成長板の厚さを減少させたことを示している。   The thickness of the growth plate is measured in all knees at the medial side and lateral side (2x) at the approximate midpoint of medial and lateral epiphyseal cartilage (assuming a non-tangential area of the section). Measurement value / joint) was measured using an eyepiece micrometer. Administration of Gly-CNP-37 at a dose of 110 μg significantly reduced the thickness of the inner growth plate. Gly-CNP-37 at a dose of 35.5 μg showed a decrease in inner thickness, but not a significant decrease by statistical analysis (FIG. 7). It was also confirmed by stratified analysis. There, the difference between the two was determined by subtracting the outer thickness from the inner thickness. FIG. 8 shows that using this analysis, Gly-CNP-37 at higher doses significantly reduced growth plate thickness, while lower doses were not as high as higher doses, It shows that the thickness of the growth plate was reduced.

また、内側の側副靭帯/滑膜修復を、接眼ミクロメータを用いて、切片の非接線方向の領域における内側の滑膜/側副靭帯の修復の厚さを測定することによって分析した。これらの測定は、処置群間でいかなる差異も示さなかった。   Inner collateral ligament / synovial repair was also analyzed by measuring the thickness of the inner synovial / collateral ligament repair in the non-tangential region of the section using an eyepiece micrometer. These measurements did not show any difference between treatment groups.

歩行分析
歩行分析は、インクを足の腹側表面に塗布して、紙の全体にわたる移動中の体重負荷(フットプリント)を記録することによって実行した。ラットの後足にインクをつけてから、ラットを紙上に置いて、全長を歩けるようにした。歩行を、表5における基準(記載は、罹患した/冒された脚に言及する)を用いて視覚的にスコア化した。
Gait analysis Gait analysis was performed by applying ink to the ventral surface of the foot and recording the weight load (footprint) during movement across the paper. After inking the rat's hind paw, the rat was placed on paper so that it could walk the full length. Gait was scored visually using the criteria in Table 5 (the description refers to the affected / affected leg).

(表5)歩行分析のスコア化基準

Figure 2019505486
(Table 5) Scoring criteria for gait analysis
Figure 2019505486

Gly−CNP−37処置動物は、高い用量または低い用量のいずれにおいても、試験のおおよそ15日目から28日目まで、運動能および歩行の向上を示した(図9)。また、歩行スコアの曲線下面積(AUC)も算出した。図10は、より低い用量でのGly−CNP−37が、歩行スコアを、より高いCNP用量よりも大きく減少させており、歩行スコアが、未処置の対照と比較して、双方の処置集団についてより低かったことを示している。   Gly-CNP-37 treated animals showed improved motor performance and gait from approximately day 15 to day 28 of the study at either high or low dose (Figure 9). The area under the curve (AUC) of the walking score was also calculated. FIG. 10 shows that Gly-CNP-37 at the lower dose reduced the gait score much more than the higher CNP dose, and the gait score for both treatment populations compared to the untreated control. It was lower.

実施例1に示される結果は、外傷直後のGly−CNP−37等のCNP変異体による骨関節炎の処置が、冒された対象の、軟骨変性および運動能を含む骨関節炎の症候に対して有益な効果を有することを示している。   The results shown in Example 1 show that treatment of osteoarthritis with a CNP variant such as Gly-CNP-37 immediately after trauma is beneficial for the symptoms of osteoarthritis, including cartilage degeneration and motility, in affected subjects. It has shown that it has an effect.

実施例2
追加的なラット試験を、実施例1のラットモデルおよび実験方法論を用いて実行して、第2のCNP変異体、Pro−Gly−CNP−37の、骨関節炎の処置における使用を調査し、かつこれをGly−CNP−37と比較した。
Example 2
Additional rat studies were performed using the rat model and experimental methodology of Example 1 to investigate the use of a second CNP variant, Pro-Gly-CNP-37, in the treatment of osteoarthritis, and This was compared with Gly-CNP-37.

(表6)試験設計および試験群

Figure 2019505486
(Table 6) Test design and test group
Figure 2019505486

表6に要約するように、ラットの群を、ビヒクル、Pro−Gly−CNP−37、またはGly−CNP−37で処置した。投与経路は、関節内(IA)または皮下(SC)であった。投与スケジュールは、関節内投与を3週間(TIWx3W)、1週あたり3回(M、W、およびF)、または皮下投与をおおよそ3週間(QDx3W)、1日1回であった。ラットは、試験0日目に外科手術を経験した;群1〜5は、群6〜7のおおよそ1週前に、外科手術を経験した(すなわち、少しずつずらして試験を行った)。IA注射を固定用量として行った一方で、SC注射を、一番最近に記録した体重に基づいて、重量あたりの所定の用量にて行った。全てのラットについて、体重を、投与前に測定した。300グラムのラットについて、低い、中間の、そして高いレベル用の毎週のIA投与レジメンは、それぞれ15、50、および150μg/kg/日におおよそ等しかった。ラットを、最終投与後の25日目に安楽死させて、関節を、組織病理学的分析およびスコア化用に回収した。   As summarized in Table 6, groups of rats were treated with vehicle, Pro-Gly-CNP-37, or Gly-CNP-37. The route of administration was intra-articular (IA) or subcutaneous (SC). The dosing schedule was intra-articular administration for 3 weeks (TIW × 3W), 3 times per week (M, W, and F), or subcutaneous administration for approximately 3 weeks (QD × 3W), once daily. Rats experienced surgery on study day 0; groups 1-5 experienced surgery approximately one week prior to groups 6-7 (ie, the study was performed with a staggered shift). While IA injections were made as fixed doses, SC injections were made at a given dose per weight based on the most recently recorded body weight. All rats were weighed prior to dosing. For 300 grams rats, the weekly IA dosing regimens for low, medium and high levels were approximately equal to 15, 50 and 150 μg / kg / day, respectively. Rats were euthanized 25 days after the last dose and joints were collected for histopathological analysis and scoring.

血漿の薬物動態学および薬力学
CNP変異体の薬物動態学(PK)特性および薬力学(PD)特性を評価した。PK/PD分析のために、時間を定めた採血を、以下の3匹のラット/群/時点に実行した:IA群について、投薬後15、30、60、および120分、ならびにSC群について、投薬後5、15、30、60、および120分。採血後、洗浄滑液(synovial lavage fluid:SLF、約50μL/膝)を、各ラットの左膝(正常)および右膝(手術をした)から収集した。
Plasma Pharmacokinetics and Pharmacodynamics The pharmacokinetic (PK) and pharmacodynamic (PD) properties of CNP variants were evaluated. For PK / PD analysis, timed bleeds were performed on the following 3 rats / group / time points: 15, 30, 60 and 120 minutes after dosing for the IA group and for the SC group 5, 15, 30, 60, and 120 minutes after dosing. After blood collection, lavage fluid (synovial lavage fluid: SLF, approximately 50 μL / knee) was collected from the left knee (normal) and right knee (operated) of each rat.

組織病理学および免疫組織化学
膝を、組織病理学および免疫組織化学(IHC)の分析用に保存した。主要エンドポイントは、増殖細胞核抗原(PCNA)用のIHCを含む、膝における軟骨細胞死および軟骨変性の組織病理学的調査であった。実施例1において先に記載したように種々の組織病理学的特徴を測定して、スコア化した。特に、スコア化基準については表1〜表5を参照。
Histopathology and Immunohistochemistry Knees were preserved for histopathology and immunohistochemistry (IHC) analysis. The primary endpoint was histopathological investigation of chondrocyte death and cartilage degeneration in the knee, including IHC for proliferating cell nuclear antigen (PCNA). Various histopathological features were measured and scored as described above in Example 1. In particular, see Tables 1-5 for scoring criteria.

任意の変性(細胞の損失、プロテオグリカンの損失、またはコラーゲンの損傷)によって影響される脛骨軟骨の総幅を、接眼ミクロメータによって測定した。図11に示すように、中間の用量および高い用量にてIAにて与えたPro−Gly−CNP−37は、総軟骨変性幅を有意にそれぞれおおよそ26%および32%減少させた。ゆえに、IAでの35.5μgおよび105μgの用量は、脛骨軟骨変性幅について、統計的有意性に達した。   The total width of the tibial cartilage affected by any degeneration (cell loss, proteoglycan loss, or collagen damage) was measured by an eyepiece micrometer. As shown in FIG. 11, Pro-Gly-CNP-37 given in IA at medium and high doses significantly reduced the total cartilage degeneration width by approximately 26% and 32%, respectively. Therefore, the 35.5 and 105 μg doses with IA reached statistical significance for tibial cartilage degeneration width.

軟骨厚さの50%超を通って延びる軟骨細胞およびプロテオグリカン損失によって定義される、大幅な軟骨変性に対するCNP変異体の効果を、接眼ミクロメータによって、脛骨プラトーで測定した。大幅な軟骨変性における用量反応性の減少を、関節内経路によって送達されるPro−Gly−CNP−37について観察した(図12)。35.5μgのIA用量による幅の32%の減少が見られ、そして105μgのIA用量による36%の減少が見られた。統計学的に有意な減少が、150μg/kgのPro−Gly−CNP−37を3週間毎日皮下に与えたものについて観察された(幅の42%の減少)。   The effect of the CNP variant on significant cartilage degeneration, defined by chondrocyte and proteoglycan loss extending through more than 50% of cartilage thickness, was measured at the tibial plateau by an eyepiece micrometer. A dose-responsive decrease in significant cartilage degeneration was observed for Pro-Gly-CNP-37 delivered by the intra-articular route (FIG. 12). A 32% reduction in width was seen with the 35.5 μg IA dose and a 36% reduction with the 105 μg IA dose. A statistically significant decrease was observed for 150 μg / kg Pro-Gly-CNP-37 given subcutaneously daily for 3 weeks (42% reduction in width).

骨増殖体の厚さ(滑膜に向けて延びる最も遠い点までのタイドマーク)を、接眼ミクロメータで測定した。内側の脛骨の骨増殖体スコアにおける用量反応性の動向を、IA経路を介して投与したPro−Gly−CNP−37について観察し(図13)、35.5μgのIAでは15%の減少が見られ、そして105μgのIAでは14%の減少が見られた。また、26%の統計学的に有意な減少(t検定でp<0.05)を、皮下投与したPro−Gly−CNP−37について観察した。骨増殖体スコアの減少は、CNP変異体が、OA関節における骨(骨増殖体)の異常な成長を減少させることができることを実証している。ここでも、CNPおよびCNP変異体が、長骨成長を促進することが示されたので、この観察は驚くべきであり、かつ予想外である。   The thickness of the bone growth body (tide mark to the farthest point extending towards the synovium) was measured with an eyepiece micrometer. A dose response trend in the medial tibia bone growth score was observed for Pro-Gly-CNP-37 administered via the IA route (FIG. 13), with a 15% decrease seen at 35.5 μg IA. And a 14% reduction was seen at 105 μg IA. A 26% statistically significant decrease (p <0.05 by t test) was also observed for Pro-Gly-CNP-37 administered subcutaneously. The decrease in bone proliferator score demonstrates that CNP variants can reduce abnormal growth of bone (bone proliferator) in OA joints. Again, this observation is surprising and unexpected as CNP and CNP variants have been shown to promote long bone growth.

成長板の厚さを各群について測定した。内側および外側の成長板の厚さが、Pro−Gly−CNP−37の35.5μgのIAおよび105μgのIAの双方でIA処置した動物において、有意に大きかった(図14)。さらにまた、内側および外側の成長板の厚さが、ビヒクルに対してPro−Gly−CNP−37でSC処置した動物において、より大きかった。   The thickness of the growth plate was measured for each group. The thickness of the inner and outer growth plates was significantly greater in animals IA treated with both 35.5 μg IA and 105 μg IA of Pro-Gly-CNP-37 (FIG. 14). Furthermore, the thickness of the inner and outer growth plates was greater in animals treated SC with Pro-Gly-CNP-37 versus vehicle.

総関節スコア(大腿骨なし)を、脛骨の軟骨変性の3つのゾーンスコアのそれぞれおよび骨増殖体スコアを合計することによって算出した。図15において見られるように、関節スコア重篤度の有意な減少が、35.5および105μgのPro−Gly−CNP−37のIA投与について、そしてまた105μgのGly−CNP−37について観察された。総関節スコア(マイナス大腿骨)の有意な減少が、SCにて与えたPro−Gly−CNP−37についても観察された。   The total joint score (without femur) was calculated by summing each of the three zone scores for cartilage degeneration of the tibia and the bone proliferator score. As seen in FIG. 15, a significant decrease in joint score severity was observed for IA administration of 35.5 and 105 μg Pro-Gly-CNP-37, and also for 105 μg Gly-CNP-37. . A significant decrease in total joint score (minus femur) was also observed for Pro-Gly-CNP-37 given at SC.

図16は、滑膜炎スコアを示す。滑膜炎(主に、内側に濃縮された単核細胞浸潤)を、表7における基準を用いてスコア化した。   FIG. 16 shows the synovitis score. Synovitis (mainly mononuclear cell infiltration concentrated inside) was scored using the criteria in Table 7.

(表7)滑膜炎のスコア化

Figure 2019505486
(Table 7) Synovitis scoring
Figure 2019505486

滑膜炎スコア化重篤度の有意な増大は、全ての用量群の全体で観察されなかった。エンドトキシンは、Gly−CNP−37(0.78EU/mL)を除いて、全ての製剤において定量限界未満(<0.5EU/mL)であった。   No significant increase in synovitis scoring severity was observed across all dose groups. Endotoxin was below the limit of quantification (<0.5 EU / mL) in all formulations except Gly-CNP-37 (0.78 EU / mL).

図17は、様々な群についての−4日目から25日目の体重(グラム)の平均変化を示す。体重増加の有意な減少が、IAで35.5および105μg/用量の双方にて与えた、そしてSCで150μg/kg/日用量にて与えたPro−Gly−CNP−37について観察された。   FIG. 17 shows the average change in body weight (grams) from day -4 to day 25 for various groups. A significant decrease in weight gain was observed for Pro-Gly-CNP-37 given at both 35.5 and 105 μg / dose with IA and 150 μg / kg / day with SC.

図18は、群の歩行分析スコアを示す。歩行スコアは、8日目のビヒクルと比較して、皮下で送達されるPro−Gly−CNP−37について、有意に減少した(48%)。   FIG. 18 shows the gait analysis score for the group. The gait score was significantly reduced (48%) for Pro-Gly-CNP-37 delivered subcutaneously compared to day 8 vehicle.

図19および表8は、Pro−Gly−CNP−37で処置した動物(群2、群3、および群4(IA投与)ならびに群7(SC投与))についての血漿の薬物動態を示す。個々の血漿サンプルを、Pro−Gly−SNP−37レベルについて分析して、平均濃度対時間プロフィールを、血管外投与の非コンパートメントモデルを用いて、Phoenix WinNonlinソフトウェアで分析した。図19において、各群についてのデータをプロットして、対応する群数のラベルを(各線上に)付した。Pro−Gly−CNP−37は、IA注射およびSC注射の双方の後に、全身の循環系において迅速に現れた。IA注射についての曝露(群2、群3、および群4)は、概して用量に比例し、t1/2およびCLの著しい変化はなかった。曝露は、調査した最も低いIA用量と同程度であったが、1日1回のSC注射(群7)は、3回/週与えた2つの最も高い用量のIA注射に対する有効性と同程度の反応をもたらすようであった。 FIG. 19 and Table 8 show plasma pharmacokinetics for animals treated with Pro-Gly-CNP-37 (Group 2, Group 3, and Group 4 (IA administration) and Group 7 (SC administration)). Individual plasma samples were analyzed for Pro-Gly-SNP-37 levels and mean concentration versus time profiles were analyzed with Phoenix WinNonlin software using a non-compartmental model of extravascular administration. In FIG. 19, the data for each group was plotted and labeled with the corresponding number of groups (on each line). Pro-Gly-CNP-37 appeared rapidly in the systemic circulatory system after both IA and SC injections. Exposure for IA injections (Group 2, Group 3, and Group 4) were generally proportional to dose with no significant changes in t 1/2 and CL. Exposure was comparable to the lowest IA dose investigated, but once daily SC injection (Group 7) was as effective as the two highest doses of IA injection given 3 times / week Seemed to bring about a reaction.

(表8)CNP変異体の薬物動態

Figure 2019505486
Table 8: Pharmacokinetics of CNP variants
Figure 2019505486

データは、Pro−Gly−CNP−37(35.5および105μg)またはGly−CNP−37(105μg)による関節内処置が、ラットにおける内側半月板の破裂起因性骨関節炎の組織病理病変に対して、著しい、有益な効果を有したことを示している。   The data show that intra-articular treatment with Pro-Gly-CNP-37 (35.5 and 105 μg) or Gly-CNP-37 (105 μg) resulted in histopathological lesions of osteoarthritis caused by rupture of the medial meniscus in rats. , Which has had a significant and beneficial effect.

150μg/kg/日のPro−Gly−CNP−37による1日1回の皮下処置により、関節内処置と同程度であるかこれよりも良好な有効性がもたらされた。全体として、本試験は、軟骨保護効果の証拠を示している。   Daily subcutaneous treatment with 150 μg / kg / day Pro-Gly-CNP-37 resulted in efficacy that was comparable or better than intra-articular treatment. Overall, this study provides evidence of a cartilage protective effect.

実施例3
後期段階の骨関節炎のモデルを、以前から進行していた骨関節炎(すなわち、原発性骨関節炎)におけるPro−Gly−CNP−37の有効性を評価するのに用いた。実施例1および実施例2において先に記載したように、半月板を分離することによって、ラットの後脚に骨関節炎を誘導した。しかしながら、実施例1および実施例2と対照的に、病変病理を、Pro−Gly−CNP−37によるIA処置またはSC処置の3週間前に進行させることによって、既存のOA(すなわち原発性骨関節炎)をシミュレートした。全体的な試験設計を、表9において概説する。詳細には、雄Lewisラットは、試験0日目に片側内側半月板を破裂させる外科手術を受けた;対照ビヒクルまたはPro−Gly−CNP−37の投与を、試験21日目に始めた;そして動物を、試験22日目(群1〜4)または試験40日目(群5〜11)の最後の投与後に、予定の時点にて安楽死させた。評価した主要エンドポイントは、膝における軟骨細胞死/軟骨変性の組織病理学的調査を含んだ。
Example 3
A late stage osteoarthritis model was used to assess the effectiveness of Pro-Gly-CNP-37 in previously progressing osteoarthritis (ie, primary osteoarthritis). Osteoarthritis was induced in the hind legs of rats by separating the meniscus as described above in Example 1 and Example 2. However, in contrast to Example 1 and Example 2, lesion pathology was progressed 3 weeks prior to IA treatment or SC treatment with Pro-Gly-CNP-37, resulting in existing OA (ie primary osteoarthritis). ) Was simulated. The overall test design is outlined in Table 9. Specifically, male Lewis rats underwent surgery to rupture the unilateral medial meniscus on study day 0; administration of control vehicle or Pro-Gly-CNP-37 began on study day 21; and The animals were euthanized at the scheduled time after the last dose on study day 22 (groups 1-4) or study day 40 (groups 5-11). The primary endpoint evaluated included a histopathological study of chondrocyte death / cartilage degeneration in the knee.

(表9)後期段階の骨関節炎の試験設計および群

Figure 2019505486
Table 9: Late stage osteoarthritis study design and group
Figure 2019505486

全ての動物は、予定の試験終了時点まで生き残っていた。試験終了後、ラットを安楽死させて、膝を収集して、固定して、組織病理学的分析用に切片化して、表1〜表5および表7のようにスコア化した。試験結果についての要約を、表10に示す。   All animals survived until the end of the scheduled study. At the end of the study, rats were euthanized, knees were collected, fixed, sectioned for histopathological analysis, and scored as in Tables 1-5 and Table 7. A summary of the test results is shown in Table 10.

Pro−Gly−CNP−37(35.5または105μg)投与IA、TIWx3Wによる処置、およびPro−Gly−CNP−37(150μg/kg)投与SC、QDx3Wによる処置は、後期段階のラット半月板破裂誘導骨関節炎において、膝組織病理学の評価によって判定して、僅かから著しい、有益な効果を示した。Pro−Gly−CNP−37によるIA処置の結果は、用量反応的であった。   Pro-Gly-CNP-37 (35.5 or 105 μg) -treated IA, treatment with TIWx3W, and Pro-Gly-CNP-37 (150 μg / kg) -treated SC, QDx3W induced late-stage meniscus rupture In osteoarthritis, it showed a slight to significant beneficial effect as judged by assessment of knee histopathology. The results of IA treatment with Pro-Gly-CNP-37 were dose-responsive.

病変重篤度は、SC処置ラットにおいて減少した滑膜炎を除いて、IA対照と比較して、SC対照において僅かに増大したが、関節炎パラメータは、ビヒクル対照群の全体にわたって、概して同程度であった。体重増加は、術後40日のSCビヒクル対照において、IA対照と比較して、有意に増大した。   The lesion severity was slightly increased in the SC control compared to the IA control, except for reduced synovitis in SC treated rats, but the arthritic parameters were generally comparable across the vehicle control group. there were. Body weight gain was significantly increased in the SC vehicle control 40 days after surgery compared to the IA control.

(表10)臨床データおよび組織病理学データの要約

Figure 2019505486
Figure 2019505486
CD=軟骨変性、IA=関節内、SC=皮下、TIWx3W=3週間、1週あたり3回、QDx3W=約3週(20日)間、毎日1回。
(SE)=括弧内に示した標準誤差。
*p<0.05 ANOVA/K−W検定(Dunnett/Dunnの事後) 対 各IAビヒクルまたはSCビヒクル(40日目)対照。
†p<0.05 Studentのt検定/M−W検定 対 IAビヒクル(40日目)。
‡p<0.05 Studentのt検定/M−W検定 対 SCビヒクル(40日目)。 Table 10: Summary of clinical and histopathology data
Figure 2019505486
Figure 2019505486
CD = cartilage degeneration, IA = intra-articular, SC = subcutaneous, TIWx3W = 3 weeks, 3 times per week, QDx3W = once every day for about 3 weeks (20 days).
(SE) = standard error shown in parentheses.
* p <0.05 ANOVA / K-W test (post Dunnett / Dunn) vs. each IA vehicle or SC vehicle (day 40) control.
† p <0.05 Student t test / MW test vs. IA vehicle (day 40).
‡ p <0.05 Student t-test / MW test vs. SC vehicle (day 40).

35.5μgのPro−Gly−CNP−37でIA処置したラットは、IAビヒクル対照と比較して、ゾーン−2脛骨軟骨変性スコアを有意に(31%)減少させた。脛骨軟骨変性の合計スコアおよび大幅な脛骨軟骨変性幅は、有意でないがそれぞれ20%および30%減少した。ゾーン−3の内側脛骨の軟骨変性スコアおよびゾーン−1の大腿骨の軟骨変性スコアは、存在する場合には病変が一般に軽微または軽度であったが、有意に増大した。   Rats treated with IA with 35.5 μg Pro-Gly-CNP-37 had a significant (31%) decrease in the zone-2 tibial cartilage degeneration score compared to the IA vehicle control. The total tibial cartilage degeneration score and significant tibial cartilage degeneration width were reduced by 20% and 30%, respectively, but not significantly. Zone-3 medial tibia cartilage degeneration score and zone-1 femur cartilage degeneration score, when present, were significantly increased, although lesions were generally minor or mild.

105μgのPro−Gly−CNP−37でIA処置したラットは、IAビヒクル対照と比較して、体重増加を有意に減少させた。105μgのPro−Gly−CNP−37によるIA処置は、IAビヒクル対照と比較して、ゾーン−2の内側脛骨の軟骨変性(44%の減少)、ゾーン−3の内側脛骨の軟骨変性(93%)、内側脛骨の合計の軟骨変性(31%)、および総脛骨軟骨変性幅(28%)を有意に減少させた。大幅な脛骨軟骨変性幅は、処置によって、有意でないが(38%)減少した。   Rats treated with IA with 105 μg Pro-Gly-CNP-37 significantly reduced body weight gain compared to IA vehicle controls. IA treatment with 105 μg Pro-Gly-CNP-37 resulted in cartilage degeneration of zone-2 medial tibia (44% reduction), cartilage degeneration of zone-3 medial tibia (93%) compared to IA vehicle control. ), Total cartilage degeneration of the medial tibia (31%), and total tibial cartilage degeneration width (28%). Significant tibial cartilage degeneration width was reduced (38%) by treatment but not significantly.

150μg/kgのPro−Gly−CNP−37でSC処置したラットは、SCビヒクル対照と比較して、体重増加を有意に減少させた。150μg/kgのPro−Gly−CNP−37による(SC)処置は、SCビヒクル対照と比較して、総脛骨軟骨変性幅を有意に減少させた(22%の減少)。大幅な脛骨軟骨変性幅は、処置によって、有意でないが減少した(16%)。内側および外側の成長板の厚さは、処置によって有意に増大し、内側と外側の厚さの差異の有意な減少に寄与した。   Rats treated with 150 μg / kg Pro-Gly-CNP-37 SC significantly reduced body weight gain compared to SC vehicle control. (SC) treatment with 150 μg / kg Pro-Gly-CNP-37 significantly reduced the total tibial cartilage degeneration width (22% reduction) compared to the SC vehicle control. Significant tibial cartilage degeneration width was reduced, but not significantly, by treatment (16%). The thickness of the inner and outer growth plates increased significantly with treatment and contributed to a significant decrease in the difference between the inner and outer thickness.

図20において示すように、105μgでのPro−Gly−CNP−37 IA処置、および150μg/kgでのSC処置は、脛骨の平均軟骨変性の減少をもたらした。しかしながら、大幅な脛骨軟骨変性は、IA処置用量および最も高いSC用量の双方によって、減少した(図21)。さらに、Pro−Gly−CNP−37投与IAは、内側脛骨の軟骨変性スコア(図22)および内側脛骨の軟骨変性深さ比(図23)の、統計学的に有意な減少をもたらした。   As shown in FIG. 20, Pro-Gly-CNP-37 IA treatment with 105 μg and SC treatment with 150 μg / kg resulted in a decrease in mean cartilage degeneration of the tibia. However, significant tibial cartilage degeneration was reduced by both the IA treatment dose and the highest SC dose (FIG. 21). Furthermore, Pro-Gly-CNP-37-administered IA resulted in a statistically significant reduction in the medial tibia cartilage degeneration score (FIG. 22) and medial tibia cartilage degeneration depth ratio (FIG. 23).

実施例1および実施例2において先に記載したように、総関節スコアは、組織病理学的な分析およびスコア化によって、各関節(大腿骨あり、そしてなし)について算出した。Pro−Gly−CNP−37投与IAは、大腿骨あり関節スコアの7%(35.5μg)および19%(105μg)の減少を、そして大腿骨なしで算出した場合に、11%(35.5μg)および21%(105μg)の減少をもたらした(図24(大腿骨あり)および図25(大腿骨なし))。Pro−Gly−CNP−37投与SCは、最も高い用量レベル(150μg/kg)にて、7%(大腿骨あり)および10%(大腿骨なし)のより穏やかな減少があった(図24および図25)。   As previously described in Example 1 and Example 2, total joint scores were calculated for each joint (with and without the femur) by histopathological analysis and scoring. Pro-Gly-CNP-37-administered IA produced a 7% (35.5 μg) and 19% (105 μg) reduction in femoral joint score and 11% (35.5 μg) when calculated without the femur. ) And 21% (105 μg) reduction (FIG. 24 (with femur) and FIG. 25 (without femur)). Pro-Gly-CNP-37 treated SC had a more modest decrease of 7% (with femur) and 10% (without femur) at the highest dose level (150 μg / kg) (FIG. 24 and FIG. 25).

図26に見られるように、Pro−Gly−CNP−37処置は、全ての用量および投与経路にて、骨増殖体スコアに対して穏やかな効果を有した。実施例2に記載される初期段階の骨関節炎試験と同様に、Pro−Gly−CNP−37処置は、処置動物における体重変化の減少をもたらした(図27)。   As seen in FIG. 26, Pro-Gly-CNP-37 treatment had a mild effect on bone proliferator score at all doses and routes of administration. Similar to the early stage osteoarthritis test described in Example 2, Pro-Gly-CNP-37 treatment resulted in a decrease in body weight changes in treated animals (FIG. 27).

本発明は、本発明の真の範囲を逸脱しない範囲で、他の具体的な形態に体現されてよい。「本発明」へのいずれの言及も、文脈上別段の解釈を要する場合を除き、本発明の例示的な態様に言及することが意図され、本発明の全ての態様に言及すると解釈されるべきでない。記載された態様は、あらゆる点で、制限ではなく例証としてのみ考慮されるべきである;多数の変形および変更が、当業者に明らかとなろう。   The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the true scope of the invention. Any reference to “the present invention” is intended to refer to exemplary embodiments of the invention, and should be construed to refer to all embodiments of the invention, unless the context requires otherwise. Not. The described embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive; numerous variations and modifications will become apparent to those skilled in the art.

Claims (31)

対象において骨関節炎を処置する方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of treating osteoarthritis in a subject comprising administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 対象において軟骨成長を増大させる方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of increasing cartilage growth in a subject comprising administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 対象において軟骨変性を遅延させる方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of delaying cartilage degeneration in a subject comprising administering to a subject in need thereof a composition comprising a CNP variant. 骨関節炎を患う対象において骨関節炎の症候を改善する方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of improving symptoms of osteoarthritis in a subject suffering from osteoarthritis, comprising the step of administering to a subject in need thereof a composition comprising a CNP variant. 骨関節炎患者において運動技術(または運動能)を向上させる方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method for improving exercise technique (or exercise capacity) in a patient with osteoarthritis, comprising the step of administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 骨関節炎患者において運動能の退化を阻害する方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of inhibiting motor degeneration in a patient with osteoarthritis, comprising the step of administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 骨関節炎を患う対象の罹患関節において可動域を拡大させる方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of expanding range of motion in a diseased joint of a subject suffering from osteoarthritis, comprising the step of administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 骨関節炎を患う対象の罹患関節において硬直を軽減する方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of reducing stiffness in a diseased joint of a subject suffering from osteoarthritis, comprising the step of administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 対象において滑膜炎を軽減する方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of alleviating synovitis in a subject comprising administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 対象において骨関節炎の開始を予防する方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of preventing the onset of osteoarthritis in a subject comprising administering to a subject in need thereof a composition comprising a CNP variant. 対象において骨増殖体の成長を減少させる方法であって、CNP変異体を含む組成物をそれを必要とする対象に投与する工程を含む方法。   A method of reducing bone growth body growth in a subject comprising administering a composition comprising a CNP variant to a subject in need thereof. 前記CNP変異体は、
Figure 2019505486
Figure 2019505486
Figure 2019505486
Figure 2019505486
からなる群より選択される、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
The CNP variant is
Figure 2019505486
Figure 2019505486
Figure 2019505486
Figure 2019505486
The method according to any one of the preceding claims, wherein the method is selected from the group consisting of:
前記CNP変異体は、
Figure 2019505486
からなる群より選択される、請求項12に記載の方法。
The CNP variant is
Figure 2019505486
The method of claim 12, wherein the method is selected from the group consisting of:
前記骨関節炎は、原発性骨関節炎である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the osteoarthritis is primary osteoarthritis. 前記骨関節炎は、続発性骨関節炎である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the osteoarthritis is secondary osteoarthritis. 前記CNP変異体は、軟骨変性が生じた後に投与される、請求項14に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein the CNP variant is administered after cartilage degeneration has occurred. 前記CNP変異体は、関節の損傷または外傷に応じて投与される、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the CNP variant is administered in response to joint damage or trauma. 前記CNP変異体は、関節の損傷または外傷から1ヵ月以内に投与される、請求項17に記載の方法。   18. The method of claim 17, wherein the CNP variant is administered within one month of joint injury or trauma. 前記CNP変異体を含む組成物は、関節内に投与される、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。   The method of any one of the preceding claims, wherein the composition comprising the CNP variant is administered intra-articularly. 前記CNP変異体を含む組成物は、皮下に投与される、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。   The method of any one of the preceding claims, wherein the composition comprising the CNP variant is administered subcutaneously. 前記CNP変異体を含む組成物は、1週間に3回、1週間に2回、1週間に1回、または2週間に1回投与される、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。   The method of any one of the preceding claims, wherein the composition comprising the CNP variant is administered three times a week, twice a week, once a week, or once every two weeks. . 軟骨成長の前記増大または軟骨変性の前記遅延は、前記対象の関節において観察される、請求項2または3に記載の方法。   4. The method of claim 2 or 3, wherein the increase in cartilage growth or the delay in cartilage degeneration is observed in the subject's joint. 前記関節は、膝、肩、肘、指、手、手首、股、首、脊柱、および背下部からなる群より選択される、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the joint is selected from the group consisting of a knee, shoulder, elbow, finger, hand, wrist, crotch, neck, spine, and lower back. 軟骨の損傷または成長は、軟骨細胞の死/損失、プロテオグリカン(PG)の損失、またはコラーゲンの損失もしくはフィブリル化によって分析される、請求項2または3に記載の方法。   4. The method of claim 2 or 3, wherein cartilage damage or growth is analyzed by chondrocyte death / loss, proteoglycan (PG) loss, or collagen loss or fibrillation. 前記CNP変異体を含む組成物は、薬学的に許容される賦形剤、キャリア、または希釈剤をさらに含む、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。   The method of any one of the preceding claims, wherein the composition comprising the CNP variant further comprises a pharmaceutically acceptable excipient, carrier, or diluent. 前記組成物は、pHが約4から約6であるクエン酸/クエン酸バッファーまたは酢酸/酢酸バッファーを含む調合物から調製された凍結乾燥剤である、請求項25に記載の方法。   26. The method of claim 25, wherein the composition is a lyophilizate prepared from a formulation comprising citrate / citrate buffer or acetic acid / acetate buffer having a pH of about 4 to about 6. 第2の剤の投与をさらに含む、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of the preceding claims, further comprising administration of a second agent. 前記第2の剤は、抗炎症剤、NSAID、コルチコステロイド、およびヒアルロン酸からなる群より選択される、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the second agent is selected from the group consisting of an anti-inflammatory agent, an NSAID, a corticosteroid, and hyaluronic acid. 前記罹患関節の可動域は、股関節の屈曲、股関節の伸展、股関節の外転、股関節の内転、膝の屈曲、または膝の伸展を測定することによって判定される、請求項7に記載の方法。   8. The method of claim 7, wherein the range of motion of the affected joint is determined by measuring hip flexion, hip extension, hip abduction, hip adduction, knee flexion, or knee extension. . 前記対象は、少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーのレベルが増大していると同定されている、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。   6. The method of any one of the preceding claims, wherein the subject has been identified as having an increased level of at least one cartilage-related biomarker. 前記少なくとも1つの軟骨関連バイオマーカーは、CNP、cGMP、コラーゲンII型のプロペプチドおよびそのフラグメント、コラーゲンII型およびそのフラグメント、オステオカルシン、増殖細胞核抗原(PCNA)、I型プロコラーゲンのプロペプチド(PINP)およびそのフラグメント、コラーゲンI型およびそのフラグメント、ならびにコンドロイチン硫酸アグリカンからなる群より選択される、請求項30に記載の方法。   The at least one cartilage-related biomarker is CNP, cGMP, collagen type II propeptide and fragments thereof, collagen type II and fragments thereof, osteocalcin, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), type I procollagen propeptide (PINP) 31. The method of claim 30, wherein the method is selected from the group consisting of: and fragments thereof, collagen type I and fragments thereof, and chondroitin sulfate aggrecan.
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